DE102021117594B4 - Outer paneling for flying objects and method for the production thereof - Google Patents

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    • B64D29/06—Attaching of nacelles, fairings or cowlings

Abstract

Außenverkleidung (10) für ein Flugobjekt, um einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen, mit- einer äußeren Strömungsoberfläche (11), die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist,- einer der äußeren Strömungsoberfläche (11) gegenüberliegenden und dem Innenbereich zugewandten Innenseite (12),- einer Öffnung (13) in der Strömungsoberfläche (11) derart, dass ein Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes ermöglicht wird, und- einer Türeinrichtung (30) zum Öffnen und Schließen der Öffnung (13), die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Öffnung (13) bildet,- wobei die Außenverkleidung (10) mindestens einen in die Öffnung (13) ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt aufweist, der mit einer Auflagefläche einen Öffnungsanschlag (14) bildet, mit dem die Türeinrichtung (30) derart zusammenwirkt, dass in der geschlossenen Position mittels einer durch eine Verschlussvorrichtung aufgebrachten Haltekraft die Türeinrichtung (30) mit einem Türanschlag (32) an den Öffnungsanschlag (14) der Außenverkleidung (10) gedrückt wird,- wobei die Verschlussvorrichtung zum Aufbringen einer magnetischen Haltekraft eingerichtet ist und hierfür mindestens ein Magnetpaar (40, 41) aufweist, das aus zwei magnetischen Elementen (40a, 40b, 41a, 41 b) derart besteht, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung (30) die magnetischen Elemente (40a, 40b, 41a, 41 b) des Magnetpaares (40, 41) zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung (13) nur teilweise umlaufend in der Öffnung (13) ausgebildet ist, sodass wenigstens ein Abschnitt (15) in der Öffnung (13) ohne Öffnungsanschlag (14) derart vorgesehen ist, dass durch eine auf die Türeinrichtung (30) wirkende Kraft in Richtung Innenraum im Bereich des Abschnitts (15) ohne Öffnungsanschlag (14) ein Kippmoment erzeugbar ist, welches die magnetische Haltekraft der Verschlussvorrichtung überwindet.Outer paneling (10) for a flying object, in order to delimit an interior area of the flying object from an outer area of the flying object, with- an outer flow surface (11) which faces the outer area and an outer medium can flow around,- one opposite the outer flow surface (11) and the inner side (12) facing the inner area, - an opening (13) in the flow surface (11) in such a way that access from the outer area to the inner area of the flying object is made possible, and - a door device (30) for opening and closing the opening ( 13), which in a closed position forms part of the outer flow surface (11) of the opening (13),- the outer covering (10) having at least one edge section which projects into the opening (13) and is set back towards the interior and which has a Contact surface forms an opening stop (14) with which the door device (30) interacts in such a way that in the closed position the door device (30) has a door stop (32) against the opening stop (14) of the outer lining ( 10) is pressed, - wherein the closure device is set up for applying a magnetic holding force and for this purpose has at least one pair of magnets (40, 41), which consists of two magnetic elements (40a, 40b, 41a, 41 b) such that in the closed position of the door device (30), the magnetic elements (40a, 40b, 41a, 41b) of the magnet pair (40, 41) exert a magnetic attraction force on one another in order to apply the magnetic holding force, characterized in that the recessed edge section of the opening (13) is only partially circumferential in the opening (13), so that at least one section (15) in the opening (13) is provided without an opening stop (14) in such a way that a force acting on the door device (30) in the direction of the interior in the area of the Section (15) without opening stop (14) a tilting moment can be generated, which overcomes the magnetic holding force of the closure device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt, um einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen. Die Erfindung betrifft ebenso ein Flugobjekt hierzu.The invention relates to an outer covering for a flying object in order to delimit an interior area of the flying object from an outer area of the flying object. The invention also relates to a flying object for this purpose.

Die Erfindung betrifft ebenso ein Verfahren zur Herstellung einer Außenverkleidung aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial für ein Flugobjekt, wobei die Außenverkleidung eine äußere Strömungsoberfläche, eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegende Innenseite und in der Strömungsoberfläche eine Öffnung für eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung hat, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet.The invention also relates to a method for producing an outer paneling from a fiber composite material comprising a fiber material and a matrix material embedding the fiber material for a flying object, the outer paneling having an outer flow surface, an inner side opposite the outer flow surface and an opening for a door device in the flow surface and closing the opening which, in a closed position, forms part of the outer flow surface of the opening.

Die Außenverkleidung eines Flugobjektes ist eine Art Hülle bzw. eine Art Gehäuse, um den Innenraum bzw. Innenbereich eines Flugobjektes zu schützen und den Innenbereich von dem Außenbereich, der das Flugobjekt umgibt, abzugrenzen. Dem Außenbereich zugewandt weist eine solche Außenverkleidung eine (aerodynamische) Strömungsoberfläche auf, die von einem Außenmedium umströmbar ist. Eine solche Außenverkleidung dient demnach dazu, einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen, wobei die Außenverkleidung eine äußere Strömungsoberfläche hat, die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist bzw. anströmbar ist, und eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegenden und dem Innenbereich zugewandten Innenseite hat.The outer covering of a flying object is a type of shell or a type of housing to protect the interior or interior of a flying object and to separate the interior from the exterior surrounding the flying object. Facing the outside area, such an outside lining has an (aerodynamic) flow surface around which an outside medium can flow. Such an outer paneling is therefore used to delimit an interior area of the flying object from an outer area of the flying object, with the outer paneling having an outer flow surface which faces the outer area and an external medium can flow around or against, and one opposite the outer flow surface and the inner area facing inside has.

Die Außenverkleidung eines Flugobjektes, beispielsweise eines Flugzeuges, wird im Bereich des Rumpfes und der Flügel auch Haut bzw. Flugzeughaut genannt. Aber auch an anderen Positionen, wie beispielsweise den Triebwerken, werden die technischen Elemente im Innenraum durch eine Außenverkleidung geschützt. Im Bereich der Triebwerke wird eine derartige Außenverkleidung auch als Nacelle bezeichnet. Nur so ist ein sicherer Flugbetrieb gewährleistet.The outer covering of a flying object, for example an airplane, is also called the skin or aircraft skin in the area of the fuselage and the wings. But the technical elements in the interior are also protected by an outer paneling in other positions, such as the engines. In the area of engines, such an outer covering is also referred to as a nacelle. This is the only way to ensure safe flight operations.

Insbesondere zu Wartungszwecken ist es oftmals notwendig, einen Zugriff vom Au-ßenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes zu erhalten. So befinden sich an der Außenverkleidung von Triebwerken in der Regel ein oder mehrere Zugriffstüren (auch Access Doors genannt), um so beispielsweise Wartungstätigkeiten an den Triebwerken durchführen zu können. Da sich diese Zugriffstüren innerhalb der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung befinden, müssen diese Zugriffstüren in den Außenverkleidungen so befestigt werden, dass ein versehentliches oder ungewolltes Öffnen im Flugbetrieb vermieden wird.For maintenance purposes in particular, it is often necessary to gain access from the exterior to the interior of the flying object. Thus, there are usually one or more access doors (also called access doors) on the outer casing of engines, in order to be able to carry out maintenance work on the engines, for example. Because these access doors are located within the airfoil of the outer panels, these access doors must be secured in the outer panels in a manner that prevents accidental or unwanted opening during flight operations.

Derartige Zugriffstüren bzw. Wartungstüren sind in der Regel keine Zutrittstüren, durch die ein Mensch hindurch treten und so den Innenraum des Flugobjektes betreten oder verlassen kann. Bei den Zugriffstüren bzw. Wartungstüren handelt es sich demnach nicht um die klassische Flugzeugtür, die beispielsweise beim Boarding zum Betreten des Flugzeuges durch Passagiere und Crew genutzt wird. Vielmehr handelt es sich um Zugriffselemente, durch die einem Techniker die Gelegenheit gegeben werden soll, an die hinter der Außenverkleidung liegenden technischen Elemente zu gelangen. Es handelt sich bei derartigen Zugriffstüren bzw. Wartungstüren um Türelemente in der Außenverkleidung, die im Bedarfsfall geöffnet werden können und so den Zugriff auf dahinterliegende technische Elemente des Flugobjektes ermöglichen.Such access doors or maintenance doors are generally not access doors through which a person can step and thus enter or leave the interior of the flying object. Accordingly, the access doors or maintenance doors are not the classic aircraft door that is used, for example, by passengers and crew when boarding the aircraft. Rather, they are access elements that are intended to give a technician the opportunity to access the technical elements located behind the outer paneling. Such access doors or maintenance doors are door elements in the outer paneling, which can be opened if necessary and thus enable access to the technical elements of the flying object behind them.

Solche Zugriffstüren bzw. Wartungstüren werden dabei in der Praxis häufig durch Verschrauben oder Vernieten befestigt, sodass bei einem Zugriff auf die dahinter liegenden technischen Elemente zunächst die Verschraubung bzw. Vernietung gelöst und die Zugriffstüren bzw. Wartungstür dann händisch entnommen werden müssen. Es sind aber auch Zugriffstüren bzw. Wartungstüren in der Praxis bekannt, die an einem Scharnier befestigt sind und über ein oder mehrere Hebel geöffnet werden können. Solche Zugriffstüren bzw. Wartungstüren finden sich dabei sehr häufig an der Außenverkleidung von Flugzeugturbinen.In practice, such access doors or maintenance doors are often fastened by screwing or riveting, so that when the technical elements behind them are accessed, the screwing or riveting must first be loosened and the access doors or maintenance door then have to be removed manually. However, access doors or maintenance doors are also known in practice, which are attached to a hinge and can be opened via one or more levers. Such access doors or maintenance doors are very often found on the outer lining of aircraft turbines.

Solche aus der Praxis bekannten Befestigungskonzepte zum lösbaren Befestigen solcher Zugriffstüren bzw. Wartungstüren haben den entscheidenden Nachteil, dass die zur Befestigung der Tür gewählten Elemente, wie beispielsweise Scharniere, Hebel oder Schrauben an der Außenseite der Außenverkleidung abstehen und somit ein Hindernis in der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung darstellen. Hierdurch wird die natürliche Laminarhaltung der Umströmung der äußeren Strömungsoberfläche gestört und es kommt zu einem vorzeitigen Umschlag der laminaren Grenzschichtströmung zu einer turbulenten Grenzschichtströmung.Such fastening concepts known from practice for detachably fastening such access doors or maintenance doors have the decisive disadvantage that the elements selected for fastening the door, such as hinges, levers or screws, protrude on the outside of the outer paneling and thus create an obstacle in the flow surface of the outer paneling represent. As a result, the natural laminar flow around the outer flow surface is disturbed and the laminar boundary layer flow changes prematurely to a turbulent boundary layer flow.

Es hat sich gezeigt, dass durch einen höheren Anteil laminar umströmbarer Oberflächen der Reibungswiderstand von Flugobjekten im Flugbetrieb signifikant gesenkt werden kann. Die natürliche Laminarhaltung setzt eine störungsfreie Strömungsoberfläche voraus, in der sich keine Störobjekte, wie beispielsweise Welligkeiten, Stufen sowie Köpfe von Verbindungselementen, konventionelle Griffe und Scharniere, befinden, die einen vorzeitigen Umschlag in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen.It has been shown that the frictional resistance of flying objects during flight operations can be significantly reduced by a higher proportion of surfaces that can be flown around in a laminar manner. The natural laminar flow presupposes an undisturbed flow surface in which there are no disturbing objects such as ripples, steps and heads of connecting elements, conventional handles and hinges, which can cause premature Favor transition to a turbulent boundary layer flow.

1 zeigt eine Abbildung einer Zugriffstür bzw. Wartungstür in der Außenverkleidung einer Triebwerksverkleidung sowie einen schematischen Querschnitt. Dieses Befestigungskonzept, wie es in 1 gezeigt ist, wird dabei sehr häufig im Stand der Technik zur Befestigung von Zugriffstüren bzw. Wartungstüren an einer Triebwerksverkleidung verwendet. An der Innenseite der Außenverkleidung wird dabei eine Auflage bzw. ein Anschlag montiert, der mithilfe von durch die äußere Strömungsoberfläche geführten Nieten an der Außenverkleidung befestigt ist. Die hierfür verwendeten Niete sind im Randbereich der Öffnung der Außenverkleidung in 1 sichtbar. Diese Auflage bzw. dieser Anschlag weist dabei ebenfalls eine Öffnung auf, die kleiner ist als die durch die jeweilige Zugriffstür bzw. Wartungstür zu verschließende Öffnung in der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung. Hierdurch kann die Zugriffstür bzw. Wartungstür auf die in die Öffnung hineinragende Auflage geschraubt werden, sodass diese jederzeit entfernt und der Zugriff auf die dahinter liegenden technischen Elemente möglich wird. Die in 1 verwendeten Schrauben sind dabei im Randbereich der Zugriffstür bzw. Wartungstür sichtbar. 1 Figure 12 shows an illustration of an access door in the outer cowling of an engine cowling and a schematic cross-section. This fastening concept, as described in 1 is shown is used very frequently in the prior art for fastening access doors or maintenance doors to an engine cowling. A support or stop is mounted on the inside of the outer panel, which is attached to the outer panel by means of rivets passed through the outer flow surface. The rivets used for this are in the edge area of the opening in the outer paneling 1 visible. This support or this stop also has an opening that is smaller than the opening to be closed by the respective access door or maintenance door in the flow surface of the outer paneling. As a result, the access door or maintenance door can be screwed onto the support protruding into the opening, so that it can be removed at any time and access to the technical elements behind it is possible. In the 1 The screws used are visible in the edge area of the access door or maintenance door.

Das in der 1 als Stand der Technik gezeigte Befestigungskonzept weist dabei mehrere Nachteile auf. So wird durch die in der äußeren Strömungsoberfläche befindlichen Befestigungsmittel der Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigt. Denn sowohl die Auflage bzw. der Anschlag als auch die eigentliche Zugriffstür sind mithilfe von Befestigungsmitteln befestigt, die durch die äußere Strömungsoberfläche der Außenverkleidung hindurchgeführt sind und somit eine Störung der äußeren Strömungsoberfläche darstellen. Zugriffstüren, die in der Außenverkleidung in Strömungsrichtung am Anfang vorgesehen sind, begünstigen demnach ein sehr frühes Umschlagen der laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung, wodurch der Reibungswiderstand erhöht wird.That in the 1 fastening concept shown as prior art has several disadvantages. The transition from a laminar boundary layer flow to a turbulent boundary layer flow is promoted by the fastening means located in the outer flow surface. This is because both the support or the stop and the actual access door are fastened using fastening means which are passed through the outer flow surface of the outer panel and thus represent a disturbance of the outer flow surface. Access doors, which are provided in the outer lining at the beginning in the direction of flow, therefore promote a very early transition from the laminar boundary layer flow to a turbulent boundary layer flow, as a result of which the frictional resistance is increased.

Ein weiteres Problem derartiger Befestigungskonzepte entsteht häufig am Übergang zwischen der Außenverkleidung und der Zugriffstür. Aufgrund von Schwankungen der Bauteildicke, die sich insbesondere bei der Herstellung der Außenverkleidung und der Zugriffstür aus einem Faserverbundwerkstoff oftmals ergeben, entsteht kein flacher, ebener bzw. bündiger Übergang von der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung zu der Strömungsoberfläche der Zugriffstür. Vielmehr können sich hier aufgrund der schwankenden Bauteildicke von Außenverkleidung und/oder Zugriffstür Stufen ausbilden, die ebenfalls ein frühes Umschlagen der laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen.Another problem with such attachment concepts often arises at the transition between the outer panel and the access door. Due to fluctuations in the component thickness, which often arise in particular when manufacturing the outer paneling and the access door from a fiber composite material, there is no flat, even or flush transition from the flow surface of the outer paneling to the flow surface of the access door. Rather, due to the fluctuating component thickness of the outer cladding and/or access door, steps can form here that also promote an early transition from the laminar boundary layer flow to a turbulent boundary layer flow.

Bei der Verwendung eines Faserverbundwerkstoffes ergibt sich darüber hinaus das Problem, dass jedes durch das Fasermaterial hindurchgeführte Befestigungsmittel eine Beschädigung des Faserverlaufes darstellt, wodurch die Stabilität des Bauteils beeinträchtigt wird. Dem wird durch Materialaufdickungen begegnet, was jedoch mehr Gewicht in das Flugobjekt einbringt.When using a fiber composite material, there is also the problem that each fastening means passed through the fiber material represents damage to the course of the fibers, which impairs the stability of the component. This is countered by material thickening, which, however, brings more weight into the flying object.

Aus der WO 2013/ 000 447 A1 ist ein Konzept für die nachträgliche Abdeckung von Verbindungselementen bekannt. Die Bolzen, mit denen die Flügelvorderkante und die Fügeoberfläche miteinander verbunden werden, liegen in einer Nut unterhalb der aerodynamischen Strömungsoberfläche. Nach der Montage wird die Nut bündig mit einer Füllmasse aufgefüllt und verschlossen.A concept for the subsequent covering of connecting elements is known from WO 2013/000 447 A1. The bolts that connect the wing leading edge and the mating surface lie in a groove below the aerodynamic flow surface. After assembly, the groove is filled flush with a filling compound and sealed.

Nachteil dieser Methode ist der erhöhte Aufwand für das exakte Auftragen der Füllmasse. Da marktübliche Füllmassen sowohl bei der Aushärtung als auch bei niedrigen Außentemperaturen, wie sie im Reiseflug von Verkehrsflugzeugen auftreten, stark schrumpfen, ergeben sich unter Flugbedingungen Abweichungen von der gewünschten Sollkontur, die die Erhaltung der laminaren Strömung stören können. Zudem ist es bei dieser Lösung erforderlich, bei einem ggf. notwendigen Austausch des Bauteils zunächst die Schrauben oder Bolzen unter der Füllmasse freizulegen. Letzteres ist insbesondere für die Verwendung an Zugriffstüren, die anders als z.B. Vorderkanten von Flügeln oder Leitwerken, regelmäßig demontiert bzw. geöffnet werden, in der der Praxis nicht sinnvoll. So wird die Zugriffstür zum Prüfen des Triebwerksölstandes z.T. täglich geöffnet, so dass das Auftragen von Füllmassen und Einhalten derer Aushärtezeiten bis zum nächsten möglichen Einsatz des Luftfahrzeuges nicht realistisch ist.The disadvantage of this method is the increased effort for the exact application of the filling compound. Since commercially available filling compounds shrink significantly both during hardening and at low outside temperatures, such as occur when commercial aircraft are cruising, deviations from the desired target contour occur under flight conditions, which can disrupt the maintenance of the laminar flow. In addition, with this solution it is necessary to first expose the screws or bolts under the filling compound if the component needs to be replaced. The latter does not make sense in practice, especially for use on access doors which, unlike the leading edges of wings or tail units, are regularly dismantled or opened. The access door for checking the engine oil level is sometimes opened daily, so that it is not realistic to apply filling compounds and observe their curing times until the next possible use of the aircraft.

Aus der US 5 213 286 A ist ein Konzept für Zugriffstüren bzw. Wartungstüren mit einem Scharniermechanismus bekannt, der über eine Handkurbel betätigt wird. Der gesamte Scharniermechanismus befindet sich dabei im Innenraum des Flugobjektes und belegt dort nicht unerheblichen Raum, der den eigentlichen technischen Geräten nunmehr nicht mehr zur Verfügung steht. Außerdem wird durch den Scharniermechanismus weiteres Gewicht in das Flugobjekt eingebracht, was dem Prinzip des Leichtbaus, insbesondere durch die Verwendung eines Faserverbundwerkstoffes, entgegensteht. Ein weiterer Nachteil besteht in der Tatsache, dass die Wartungsklappe nach außen aufschwenkt, sodass der Einsatz in sehr verwinkelten Bereichen oder an im äußeren Bereich verbauten Positionen nicht denkbar scheint.From the U.S. 5,213,286 A a concept for access doors or maintenance doors with a hinge mechanism which is operated via a hand crank is known. The entire hinge mechanism is located in the interior of the flying object and occupies not inconsiderable space there, which is no longer available for the actual technical devices. In addition, additional weight is introduced into the flying object by the hinge mechanism, which is contrary to the principle of lightweight construction, in particular through the use of a fiber composite material. Another disadvantage is the fact that the maintenance hatch swings outwards, so using it in very crooked areas or in the outer areas seems unthinkable.

Ein ähnliches Konzept wird auch in der US 7 789 347 B2 beschrieben, das sich primär auf eine als Fan Cowling Door bezeichnete Struktur bezieht, die einen großflächigen Zugang zum in der Nacelle befindlichen Triebwerk ermöglichen soll. Die Tür schwingt hierbei nach vorne auf, wenn die Tür geöffnet werden soll. Im verschlossenen Zustand greift die Tür in eine Aufnahme, wobei mithilfe eines Aktuators oder einer Federvorspannung die Tür auf die hintere Auflage gedrückt wird.A similar concept is also in the U.S. 7,789,347 B2 described, which primarily refers to a structure known as a fan cowling door, which is intended to enable large-scale access to the engine located in the nacelle. The door here swings forward when the door is to be opened. When closed, the door engages in a receptacle, with the door being pressed onto the rear support using an actuator or spring preload.

Die US 5 368 258 A beschreibt ein Konzept zur aktiven Laminarhaltung bei eigentlich widriger Strukturgestaltung. So wird das Problem großer Lücken zwischen der Zugriffstür und der umliegenden Struktur durch aktive Absaugung der Grenzschicht gelöst. Nachteilig hierbei ist, dass ein zusätzliches, komplexes technisches System in das Flugzeug eingebracht wird, was gewartet werden muss und zusätzliches Gewicht mit sich bringt. Mit dem Konzept des Leichtbaus ist dies nicht vereinbar.The U.S. 5,368,258 A describes a concept for active laminar containment with an actually adverse structural design. Thus, the problem of large gaps between the access door and the surrounding structure is solved by active boundary layer extraction. The disadvantage here is that an additional, complex technical system is introduced into the aircraft, which requires maintenance and involves additional weight. This is not compatible with the concept of lightweight construction.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2020 134 638 B3 und DE 10 2020 134 661 B3 ist eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, bei dem die Außenverkleidung zusammen mit einer Türeinrichtung so ausgebildet ist, dass die Türeinrichtung mittels eines Öffnungsmechanismus nach innen geöffnet wird und in der geschlossenen Position von innen gegen einen Anschlag gedrückt wird. Durch das spezifische Herstellungsverfahren wird dabei sichergestellt, dass in der geschlossenen Position zwischen der Außenverkleidung und der Türeinrichtung keine Stufen bzw. Kanten entstehen, die einen Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen. Nachteilig hierbei ist jedoch, dass es einen zusätzlichen, innenliegenden Verschlussmechanismus bedarf, der zusätzlichen Bauraum benötigt und darüber hinaus ein zusätzliches Gewicht darstellt, was der Idee der Gewichtsreduktion eines Leichtbaus durch Faserverbundwerkstoffe widerspricht.From the post-published DE 10 2020 134 638 B3 and DE 10 2020 134 661 B3 discloses an outer lining for a flying object and a method for its production, in which the outer lining is designed together with a door device in such a way that the door device is opened inwards by means of an opening mechanism and is pressed from the inside against a stop in the closed position. The specific manufacturing process ensures that in the closed position between the outer panel and the door device there are no steps or edges that promote a transition from a laminar boundary layer flow to a turbulent boundary layer flow. The disadvantage here, however, is that an additional, internal locking mechanism is required, which requires additional installation space and also represents additional weight, which contradicts the idea of reducing the weight of a lightweight construction using fiber composite materials.

Aus der nachveröffentlichten DE 10 2020 134 629 A1 ist eine Außenverkleidung sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt, bei dem zwar auf einen innenliegenden Verschlussmechanismus verzichtet wird, da die Türeinrichtung der Außenverkleidung nach außen geöffnet werden kann, wobei auch hier aufgrund des spezifischen Herstellungsverfahrens in der geschlossenen Position zwischen der Außenverkleidung und der Türeinrichtung keine Stufen bzw. Kanten entstehen, die einen Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen. Allerdings bedarf es nunmehr entsprechender Befestigungskonzepte, die Einfluss auf die äußere Strömungsoberfläche haben und so nur bedingt geeignet sind, sowohl den Gedanken des Leichtbaus als auch den Gedanken einer laminaren Grenzschichtströmung zu kombinieren.From the post-published DE 10 2020 134 629 A1 discloses an outer panel and a method for its production, in which an internal locking mechanism is dispensed with, since the door device of the outer panel can be opened outwards, although here too, due to the specific manufacturing process, there is no gap between the outer panel and the door device in the closed position Steps or edges are created that promote a transition from a laminar boundary layer flow to a turbulent boundary layer flow. However, there is now a need for appropriate fastening concepts that have an influence on the outer flow surface and are therefore only suitable to a limited extent for combining both the idea of lightweight construction and the idea of a laminar boundary layer flow.

Die US 2016 / 0 236 764 A1 offenbart ein magnetisches Verschlussystem zur lösbaren Festlegung einer Panelstruktur an einer Flugzeugoberfläche. Die Panelstruktur wird mittels Führungsstiften, die in vorgesehene Öffnungen eines Trägers an der Flugzeugoberfläche eintauchen, und mittels an der Panelstruktur und an dem Träger vorgesehenen magnetischen Rahmenelementen an der Flugzeugoberfläche fixiert. US 2016/0 236 764 A1 discloses a magnetic closure system for releasably fixing a panel structure to an aircraft surface. The panel structure is fixed to the aircraft surface by means of guide pins, which dip into openings provided in a carrier on the aircraft surface, and by means of magnetic frame elements provided on the panel structure and on the carrier.

An einem Umfang der magnetischen Rahmenelemente ist ein aufblasbarer Schlauch verlegt. Zum Lösen der Panelstruktur aus der Flugzeugoberfläche wird Druckluft in den Schlauch geleitet, bis dessen Gegendruck gegen das magnetische Rahmenelement der Panelstruktur die Magnetkraft überwindet und die Panelstruktur aus der Flugzeugoberfläche entfernbar ist.An inflatable tube is routed to a perimeter of the magnetic frame members. To detach the panel structure from the aircraft surface, compressed air is fed into the hose until its counter-pressure against the magnetic frame element of the panel structure overcomes the magnetic force and the panel structure can be removed from the aircraft surface.

Die US 9 689 412 B1 betrifft eine magnetische Verschlussanordnung zur lösbaren Befestigung eines Zugangspanels an einer Flugzeugstruktur. Das Zugangspanel und die Flugzeugstruktur weisen jeweils eine breite zusammenhängende Magnetfläche auf, die zur Befestigung des Zugangspanels an der Flugzeugstruktur aufeinander angeordnet werden. Zur Trennung der beiden Komponenten ist ein druckluftbefüllbares Element vorgesehen, das sich bei Befüllung ausdehnt und das Zugangspanel entgegen der Magnetkraft aus der Flugzeugstruktur herausdrängt.The U.S. 9,689,412 B1 relates to a magnetic closure assembly for releasably attaching an access panel to an aircraft structure. The access panel and the aircraft structure each have a broad, coherent magnetic surface which is arranged on top of one another in order to attach the access panel to the aircraft structure. To separate the two components, an element that can be filled with compressed air is provided, which expands when it is filled and pushes the access panel out of the aircraft structure against the magnetic force.

Die US 2018 / 0 022 436 A1 zeigt eine magnetische Verschlussanordnung zur Befestigung eines Panels an einer Flugzeugstruktur mittels Permanentmagneten, die einen Selbsthalt während der Verschraubung des Panels an der Flugzeugstruktur ermöglichen und die Haltekraft der Schraubverbindungen unterstützen soll. Die Permanentmagneten sind insbesondere in Öffnungen des Panels gesteckt und können aus diesen wieder entfernt werden, um das Panel wieder von der Flugzeugstruktur zu lösen.US 2018/0 022 436 A1 shows a magnetic closure arrangement for fastening a panel to an aircraft structure using permanent magnets, which allow self-locking during the screwing of the panel to the aircraft structure and is intended to support the holding power of the screw connections. In particular, the permanent magnets are inserted into openings in the panel and can be removed from these again in order to detach the panel from the aircraft structure again.

Die US 2021 / 0 094 248 A1 lehrt ein Verfahren zur Herstellung eines Verbundfensterrrahmens für Flugzeuge mittels Resin Transfer Moulding unter Druckbeaufschlagung.US 2021/0 094 248 A1 teaches a method for producing a composite window frame for aircraft by means of resin transfer molding under pressure.

Der US 2018 / 0 086 010 A1 ist ein Verfahren zur gemeinsamen Herstellung einer Luftfahrzeugtür und einer Bordwand durch Aufeinanderlegen von Verbundmaterialschichten und einen anschließenden Aushärtprozess sowie mit einer anschließenden Trennung der beiden Komponenten durch Schneiden.US 2018/0 086 010 A1 is a method for the joint production of an aircraft door and a hull by laying composite material layers on top of each other and a subsequent curing process and with a subsequent separation of the two components by cutting.

Die DE 10 2010 020 368 A1 offenbart ein Verfahren zur Bestückung einer Rumpfschale aus einem faserverstärkten Verbundmaterial eines Luftfahrzeugs mit einem Fensterrahmen mittels einer stoffschlüssigen Verbindung.The DE 10 2010 020 368 A1 discloses a method for equipping a fuselage shell made of a fiber-reinforced composite material of an aircraft with a window frame by means of a material connection.

Die DE 10 2005 057 907 A1 betrifft eine Luftfahrzeug-Kabinentür mit einer integralen Türstruktureinheit aus Faserverbundwerkstoff mit Randträgern und Längsträgern. The DE 10 2005 057 907 A1 relates to an aircraft cabin door with an integral door structure unit made of fiber composite material with edge beams and longitudinal beams.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine verbesserte Außenverkleidung sowie ein entsprechendes Verfahren hierzu anzugeben, mit dem sich der Gedanke des Leichtbaus als auch der Gedanke einer laminaren Grenzschichtströmung bei Flugobjekten kombinieren lässt.Against this background, the object of the present invention is to specify an improved outer lining and a corresponding method for this, with which the idea of lightweight construction and the idea of a laminar boundary layer flow in flying objects can be combined.

Die Aufgabe wird mit der Außenverkleidung gemäß Anspruch 1 sowie dessen Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 8 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den entsprechenden Unteransprüchen.The object is achieved with the outer lining according to claim 1 and its manufacturing method according to claim 8 according to the invention. Advantageous configurations of the invention can be found in the corresponding subclaims.

Gemäß Anspruch 1 wird eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt vorgeschlagen, die einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abgrenzen soll. Die Außenverkleidung hat eine äußere Strömungsoberfläche, die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist, sowie eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegende und dem Innenbereich zugewandte Innenseite. In der Strömungsoberfläche der Außenverkleidung befindet sich dabei eine Öffnung derart, dass ein Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes ermöglicht wird. Außerdem weist die Außenverkleidung eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung auf, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet, wobei die Außenverkleidung mindestens einen in die Öffnung ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt aufweist, der mit einer Auflagefläche einen Öffnungsanschlag bildet, mit dem die Türeinrichtung derart zusammenwirkt, dass in der geschlossenen Position mittels einer durch eine Verschlussvorrichtung aufgebrachte Haltekraft die Türeinrichtung mit einem Türanschlag an den Öffnungsanschlag der Außenverkleidung gedrückt wird.According to claim 1, an outer covering for a flying object is proposed, which is intended to delimit an inner area of the flying object from an outer area of the flying object. The outer lining has an outer flow surface, which faces the outside area and an outside medium can flow around, and an inner side that lies opposite the outer flow surface and faces the inside area. In the flow surface of the outer covering there is an opening such that access from the outer area to the inner area of the flying object is made possible. In addition, the outer cladding has a door device for opening and closing the opening, which in a closed position forms part of the outer flow surface of the opening, the outer cladding having at least one edge section which projects into the opening and is set back towards the interior and which has a bearing surface Forms an opening stop with which the door device interacts in such a way that in the closed position the door device is pressed with a door stop against the opening stop of the outer paneling by means of a holding force applied by a locking device.

Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung zum Aufbringen einer magnetischen Haltekraft eingerichtet ist und hierfür mindestens ein Magnetpaar aufweist, das aus zwei magnetischen Elementen derart besteht, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung die magnetischen Elemente des Magnetpaares zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben.According to the invention, it is now provided that the locking device is set up for applying a magnetic holding force and for this purpose has at least one pair of magnets, which consists of two magnetic elements such that in the closed position of the door device the magnetic elements of the pair of magnets exert a magnetic attraction force on one another for applying the magnetic exert holding power.

Die Verschlussvorrichtung der Außenverkleidung weist demnach eine magnetische Vorrichtung auf, die aus einem Magnetpaar besteht, das zwei magnetische Elemente derart aufweist, dass sie eine magnetische Anziehungskraft zueinander ausüben können. Mindestens ein magnetisches Element ist dabei so ausgebildet, dass es ein Magnetfeld erzeugt, während das andere magnetische Element durch eine magnetische Anziehungskraft auf dieses Magnetfeld reagiert.The closure device of the outer covering therefore has a magnetic device which consists of a pair of magnets which has two magnetic elements in such a way that they can exert a magnetic attraction force on one another. At least one magnetic element is designed in such a way that it generates a magnetic field, while the other magnetic element reacts to this magnetic field with a magnetic force of attraction.

So kann mindestens ein magnetisches Element ein Magnet, ein Pol, ein Ferromagnet (aus einem ferromagnetischen Material) oder ein Elektromagneten sein. Das andere magnetische Element kann dabei so ausgebildet sein, dass es auf das erzeugte Magnetfeld des ersten magnetischen Elementes mit einer magnetischen Anziehungskraft reagiert, wobei es unerheblich ist, ob es sich hierbei um eine entgegengesetzten Pol oder ein anderes magnetisch anziehendes Material handelt.At least one magnetic element can be a magnet, a pole, a ferromagnet (made of a ferromagnetic material) or an electromagnet. The other magnetic element can be designed in such a way that it reacts to the magnetic field generated by the first magnetic element with a magnetic attraction force, it being irrelevant whether this is an opposite pole or another magnetically attractive material.

Durch die vorliegende Erfindung würde somit möglich, eine Außenverkleidung für ein Flugobjekt bereitzustellen, dass eine Türeinrichtung besitzt, auf deren äußere Strömungsoberfläche keine Befestigungselemente oder Verschlussvorrichtungen vorhanden sind, welche in das umströmte Außenmedium ragen und so den Umschlag von einer laminaren Grenzschichtströmung in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen. Vielmehr ist sowohl der Übergang vom Randbereich der Öffnung zum Randbereich der Türeinrichtung eben und Plan ausgebildet, ohne dass weitere Befestigungselemente, wie beispielsweise Bolzen oder Schrauben, in der Strömungsoberfläche angeordnet sind.The present invention would thus make it possible to provide an outer covering for a flying object that has a door device on whose outer flow surface there are no fastening elements or closure devices that protrude into the outer medium around which the flow occurs and thus promote the transition from a laminar boundary layer flow to a turbulent boundary layer flow . Rather, the transition from the edge area of the opening to the edge area of the door device is designed to be flat and planar, without further fastening elements, such as bolts or screws, being arranged in the flow surface.

Durch den magnetischen Verschluss wird die Türeinrichtung in der Öffnung der Au-ßenverkleidung magnetisch gehalten, wobei sich gezeigt hat, dass ein derartiger magnetischer Verschluss insbesondere bei Wartungsklappe für Flugobjekte auch im Flugbetrieb sicher gehalten werden bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer laminaren Grenzschichtströmung.The door device is held magnetically in the opening of the outer paneling by the magnetic lock, and it has been shown that such a magnetic lock, particularly in the case of maintenance flaps for flying objects, can also be held securely during flight operations while at the same time maintaining a laminar boundary layer flow.

Die vorliegende Erfindung hat dabei mehrere Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. So wird durch den magnetischen Verschluss die Notwendigkeit von Befestigungsmitteln an der äußeren Strömungsoberfläche vermieden, was die Aufrechterhaltung einer laminaren Grenzschichtströmung begünstigt. Darüber hinaus werden Verschlusselemente, die im Innenraum des Flugobjektes angeordnet werden müssen, um die Türeinrichtung zu betätigen, vermieden, wodurch mehr Platz im Innenraum zur Verfügung steht. Darüber hinaus kann durch den Verzicht von weiteren Verschlusselemente auch Gewicht eingespart werden, was dem Gedanken des Leichtbaus insbesondere bei Faserverbund-Bauteilen entspricht.The present invention has several advantages over the prior art. Thus, the magnetic closure obviates the need for fasteners on the outer flow surface, favoring the maintenance of laminar boundary layer flow. In addition, closure elements that have to be arranged in the interior of the flying object in order to actuate the door device are avoided, as a result of which more space is available in the interior. In addition, weight can also be saved by dispensing with further closure elements, which is what the thought of lightweight construction, particularly in the case of fiber composite components.

Die magnetischen Elemente können dabei mit der Außenverkleidung und/oder der Türeinrichtung eine integrale Einheit bilden und beispielsweise während der Herstellung des jeweiligen Bauteils integriert werden. Denkbar ist aber auch, dass die magnetischen Elemente an das jeweils fertige Bauteils zu einem späteren Zeitpunkt angeordnet werden, beispielsweise durchkleben.The magnetic elements can form an integral unit with the outer paneling and/or the door device and can be integrated, for example, during the production of the respective component. However, it is also conceivable for the magnetic elements to be arranged on the finished component at a later point in time, for example glued through.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Außenverkleidung einschließlich der Türeinrichtung aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial hergestellt. Ein solcher Faserverbundwerkstoff kann beispielsweise ein CFK oder GFK sein.According to one embodiment, the outer lining including the door device is made from a fiber composite material having a fiber material and a matrix material embedding the fiber material. Such a fiber composite material can be a CFRP or GFRP, for example.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Verschlussvorrichtung eine Mehrzahl von Magnetpaaren aufweist, die jeweils aus zwei magnetischen Elementen bestehen.According to one embodiment, it is provided that the closure device has a plurality of pairs of magnets, each consisting of two magnetic elements.

So ist es denkbar, dass bei einer im Wesentlichen viereckigen Türeinrichtung mindestens zwei Magnetpaare vorgesehen sind, die ein jeweils gegenüberliegenden Randbereichen der Türeinrichtung angeordnet sind. Denkbar ist aber auch, dass vier Magnetpaare vorgesehen sind, die jeweils im Bereich einer Ecke der Türeinrichtung angeordnet sind.Thus, it is conceivable that in the case of a substantially quadrangular door device, at least two pairs of magnets are provided, which are arranged in opposite edge regions of the door device. However, it is also conceivable that four pairs of magnets are provided, each of which is arranged in the area of a corner of the door device.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass jedes Magnetpaar ein erstes magnetisches Element hat, welches an der Außenverkleidung angeordnet ist, und ein zweites magnetisches Element hat, welches an der Türeinrichtung angeordnet ist.According to one embodiment it is provided that each pair of magnets has a first magnetic element which is arranged on the outer panel and a second magnetic element which is arranged on the door device.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste magnetische Element in der Auflagefläche des Öffnungsanschlages und das zweite magnetische Element in dem Türanschlag der Türeinrichtung angeordnet ist.According to one embodiment it is provided that the first magnetic element is arranged in the contact surface of the opening stop and the second magnetic element is arranged in the door stop of the door device.

Wird die Türeinrichtung in die geschlossene Position gebracht, so kontaktiert die Türeinrichtung mit dem am Randbereich vorgesehenen Türanschlag den im Randbereich der Öffnung gebildeten Öffnungsanschlag an seiner Auflagefläche, sodass die Tür in der Ebene der Außenverkleidung als auch in Richtung Innenbereich formschlüssig gehalten wird. Die magnetischen Elemente werden gemäß dieser Ausführungsform nun sowohl in der Auflagefläche als auch in dem Türanschlag der Türeinrichtung so angeordnet, dass die ein Magnetpaar bildendenden magnetischen Elemente eine magnetische Anziehungskraft auf die Türeinrichtung ausüben, sodass die Türeinrichtung in der geschlossenen Position kraftschlüssig in Richtung Außenbereich gehalten wird. Die Haltekraft, die durch die magnetischen Elemente der Magnetpaare erzeugt wird, verhindert ein Öffnen der Türeinrichtung in Richtung Außenbereich.If the door device is brought into the closed position, the door device with the door stop provided in the edge area contacts the opening stop formed in the edge area of the opening on its contact surface, so that the door is held in a form-fitting manner in the plane of the outer paneling as well as in the direction of the interior area. According to this embodiment, the magnetic elements are now arranged both in the bearing surface and in the door stop of the door device in such a way that the magnetic elements forming a pair of magnets exert a magnetic force of attraction on the door device, so that the door device is held in the closed position in a non-positive manner in the direction of the outside . The holding force generated by the magnetic elements of the magnet pairs prevents the door device from opening in the direction of the outside.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die äußere Strömungsoberfläche in der geschlossenen Position der Türeinrichtung im Übergangsbereich zwischen einem äußeren Randabschnitt der Öffnung und einem äußeren Randabschnitt der Türeinrichtung keine Stufe oder eine Stufe aufweist, die kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm ist.According to one embodiment it is provided that the outer flow surface in the closed position of the door device in the transition area between an outer edge section of the opening and an outer edge section of the door device has no step or a step smaller than 0.5 mm, preferably smaller than 0. is 1mm.

Es hat sich gezeigt, dass diese Stufen geeignet sind, die laminare Umströmung nicht zu stören und somit dazu beitragen, möglichst langer eine laminare Grenzschichtströmung zu begünstigen.It has been shown that these stages are suitable for not disturbing the laminar flow around and thus contribute to promoting a laminar boundary layer flow for as long as possible.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass wenigstens ein magnetisches Element des Magnetpaares ein Magnetfeld erzeugt, wobei das andere magnetische Element des Magnetpaares so ausgebildet ist, dass es von dem Magnetfeld des ersten magnetischen Elementes angezogen wird.According to one embodiment, it is provided that at least one magnetic element of the pair of magnets generates a magnetic field, with the other magnetic element of the pair of magnets being designed in such a way that it is attracted by the magnetic field of the first magnetic element.

Grundsätzlich ist es denkbar, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung vollständig umlaufend in der Öffnung ausgebildet ist.In principle, it is conceivable that the recessed edge section of the opening is formed in the opening so as to run all the way around.

Somit wird die Türeinrichtung formschlüssig in Richtung Innenbereich begrenzt, wobei die Türeinrichtung im gesamten Randbereich mit ihrem Türanschlag an den vollständig umlaufenden Randabschnitt aufliegt. Der vollständig umlaufende Randabschnitt der Öffnung bildet somit eine vollständig umlaufende Auflagefläche und somit einen vollständig umlaufenden Öffnungsanschlag, an dem die Türeinrichtung mit dem Türanschlag anschlägt.The door device is thus delimited in a form-fitting manner in the direction of the interior, the door device resting with its door stop on the entire peripheral edge section in the entire edge area. The completely circumferential edge section of the opening thus forms a completely circumferential support surface and thus a completely circumferential opening stop against which the door device strikes with the door stop.

Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung nur teilweise umlaufend in der Öffnung ausgebildet ist, so dass wenigstens ein Abschnitt in der Öffnung ohne Öffnungsanschlag vorgesehen ist. Zwar wird auch hier die Türeinrichtung formschlüssig in Richtung Innenbereich in den jeweiligen Abschnitt begrenzt, jedoch kann hierdurch gegebenenfalls weiteres Material eingespart und eine Öffnungsmöglichkeit in nachstehend beschrieben realisiert werden.According to the invention, however, it is provided that the recessed edge section of the opening is formed only partially in the opening so that at least one section is provided in the opening without an opening stop. Here, too, the door device is delimited in a form-fitting manner in the direction of the interior in the respective section, but further material can be saved as a result and an opening option described below can be implemented.

So ist erfindungsgemäß hierzu vorgesehen, dass der Abschnitt in der Öffnung ohne Öffnungsanschlag derart vorgesehen ist, dass durch eine auf die Türeinrichtung wirkende Kraft in Richtung Innenraum im Bereich des Abschnitts ohne Öffnungsanschlag ein Kippmoment erzeugbar ist, welches die magnetische Haltekraft der Verschlussvorrichtung überwindet.The invention provides for this purpose that the section in the opening without an opening stop is provided in such a way that a tilting moment can be generated by a force acting on the door device in the direction of the interior in the region of the section without an opening stop, which the magnet ical holding force of the locking device overcomes.

Hierdurch wird eine Öffnungsmöglichkeit realisiert, da nunmehr die Türeinrichtung mit einer Hälfte in den Innenbereich gekippt werden kann, sodass eine Kippmoment erzeugt wird, welches die magnetische Haltekraft der Verschlussvorrichtung im Abschnitt mit dem zurückgesetzten Randabschnitt der Öffnung überwindet.This creates an opening option, since now the door device can be tilted with one half into the interior area, so that a tilting moment is generated which overcomes the magnetic holding force of the closure device in the section with the recessed edge section of the opening.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit einem Flugobjekt mit einer derartigen Außenverkleidung mit Türeinrichtung die vorstehend beschriebenen gelöst.The object is also achieved with a flying object with such an outer covering with a door device as described above.

Die Aufgabe wird im Übrigen auch mit dem Verfahren gemäß Anspruch 8 erfindungsgemäß gelöst.The object is also achieved according to the invention with the method according to claim 8 .

Gemäß Anspruch 8 wird ein Verfahren zur Herstellung einer Außenverkleidung aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial für ein Flugobjekt beansprucht, wobei die Außenverkleidung eine äußere Strömungsoberfläche, eine der äußeren Strömungsoberfläche gegenüberliegende Innenseite und in der Strömungsoberfläche eine Öffnung für eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung hat, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet, mit den Schritten:

  • - Bereitstellen eines Formwerkzeuges zur Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung derart, dass das Formwerkzeug eine flächige, formgebende Werkzeugoberfläche zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Außenverkleidung mit Öffnung aufweist und in der Werkzeugoberfläche im Bereich der herzustellenden Öffnung ein Kernwerkzeug hat, welches von der übrigen Werkzeugoberfläche um ein Türdickenmaß heraussteht,
  • - Einbringen eines ersten Fasermaterials in das Formwerkzeug, indem das erste Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche in einem Öffnungsrandabschnitt um das Kernwerkzeug herum keilförmig in Richtung Kernwerkzeug ansteigend abgelegt wird,
  • - Einbringen wenigstens eines zweiten Fasermaterials in das Formwerkzeug, indem das zweite Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche außerhalb des Öffnungsrandabschnittes und auf das bereits eingebrachte erste Fasermaterial im Öffnungsrandabschnitt derart abgelegt wird, dass das zweite Fasermaterial über das Kernwerkzeug ragt, um einen in die Öffnung ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Öffnungsanschlag mit einer Auflagefläche an der Außenverkleidung mit Öffnung zu bilden,
  • - Herstellen der Außenverkleidung mit Öffnung durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden unkonsolidierten Matrixmaterials.
According to claim 8, a method is claimed for producing an outer paneling from a fiber composite material comprising a fiber material and a matrix material embedding the fiber material for a flying object, the outer paneling having an outer flow surface, an inner side opposite the outer flow surface and an opening in the flow surface for a door device to the opening and closing the opening which, in a closed position, forms part of the outer flow surface of the opening, comprising the steps of:
  • - Providing a mold for producing the outer panel with an opening in such a way that the mold has a flat, shaping tool surface for forming the outer flow surface of the outer panel with an opening and in the tool surface in the area of the opening to be produced has a core tool which is separated from the rest of the tool surface by a door thickness protrudes,
  • - Introducing a first fiber material into the mold by depositing the first fiber material on the tool surface in an opening edge section around the core tool in a wedge-shaped manner rising in the direction of the core tool,
  • - Introduction of at least one second fiber material into the mold by placing the second fiber material on the tool surface outside of the opening edge section and on the already introduced first fiber material in the opening edge section in such a way that the second fiber material protrudes over the core tool, around a protruding into the opening and in to form an opening stop set back towards the interior with a contact surface on the outer paneling with an opening,
  • - Making the outer lining with opening by consolidating the unconsolidated matrix material embedding the fibrous material.

Erfindungsgemäß wird in die Außenverkleidung mit Öffnung ein erstes magnetisches Element wenigstens eines Magnetpaares einer Verschlussvorrichtung so angeordnet, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung, an der ein zweiten magnetisches Element des Magnetpaares angeordnet ist, die magnetischen Elemente des Magnetpaares zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben, um in der geschlossenen Position mittels der durch die Verschlussvorrichtung aufgebrachte Haltekraft die Türeinrichtung mit einem Türanschlag an den Öffnungsanschlag der Außenverkleidung zu drücken.According to the invention, a first magnetic element of at least one pair of magnets of a locking device is arranged in the outer paneling with an opening in such a way that in the closed position of the door device, on which a second magnetic element of the pair of magnets is arranged, the magnetic elements of the pair of magnets have a magnetic attraction force on one another for applying the exert magnetic holding force in order to press the door device with a door stop against the opening stop of the outer lining in the closed position by means of the holding force applied by the locking device.

Die Außenverkleidung weist demnach in der Strömungsoberfläche eine Öffnung auf, um einen Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes zu ermöglichen. Die Außenverkleidung weist des Weiteren eine Türeinrichtung zum Öffnen und Schließen der Öffnung auf, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche der Öffnung bildet. In der geschlossenen Position der Türeinrichtung wird demnach die gesamte Strömungsoberfläche der Außenverkleidung durch die Strömungsoberfläche der Türeinrichtung einerseits und der Strömungsoberfläche der übrigen Struktur der Außenverkleidung (Außenverkleidung mit Öffnung), die um die Öffnung herum vorgesehen ist, gebildet.Accordingly, the outer covering has an opening in the flow surface in order to enable access from the outer area to the inner area of the flying object. The outer panel further includes door means for opening and closing the opening, which in a closed position forms part of the outer flow surface of the opening. In the closed position of the door device, the entire flow surface of the outer panel is therefore formed by the flow surface of the door device on the one hand and the flow surface of the remaining structure of the outer panel (outer panel with opening) provided around the opening.

Der Faserverbundwerkstoff kann dabei zur Herstellung der Außenverkleidung derart bereitgestellt werden, dass anfänglich das Fasermaterial und das Matrixmaterial getrennt vorliegen, sodass von einem trockenen Fasermaterial gesprochen werden kann. Erst nach dem Einbringen des Fasermaterials in das betreffende Formwerkzeug wird dann in einem Infusionsprozess das Matrixmaterial in das trockene Fasermaterial infundiert. Der Faserverbundwerkstoff kann aber auch derart bereitgestellt werden, dass das Fasermaterial bereits mit dem Matrixmaterial infundiert ist, sodass von sogenannten Prepregs gesprochen werden kann. Das bereits mit dem Matrixmaterial infundierte Fasermaterial wird dabei in das betreffende Formwerkzeug eingebracht, ohne dass es anschließend eines entsprechenden Infusionsprozesses bedarf. Selbst verständlich kann dieser zusätzlich je nach verwendetem Faserverbundwerkstoff durchgeführt werden.The fiber composite material can be provided for the production of the outer lining in such a way that initially the fiber material and the matrix material are present separately, so that one can speak of a dry fiber material. Only after the fiber material has been introduced into the mold in question is the matrix material then infused into the dry fiber material in an infusion process. However, the fiber composite material can also be provided in such a way that the fiber material is already infused with the matrix material, so that one can speak of so-called prepregs. The fiber material that has already been infused with the matrix material is introduced into the mold in question without a corresponding infusion process subsequently being required. Of course, this can also be carried out depending on the fiber composite material used.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird zur Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung (bezeichnet die Außenverkleidung ohne die eingesetzte Türeinrichtung) zunächst ein Formwerkzeug zur Herstellung dieser Außenverkleidung bereitgestellt, welches eine flächige, formgebende Werkzeugoberfläche zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Außenverkleidung mit Öffnung aufweist. Die formgebende Werkzeugoberfläche ist dabei so ausgebildet, dass es die äußere Strömungsoberfläche der herzustellenden Außenverkleidung entsprechend abbilden kann.According to the present invention, to produce the outer panel with an opening (refers to the outer panel without the inserted sat door device) first provided a mold for producing this outer panel, which has a flat, shaping tool surface for forming the outer flow surface of the outer panel with opening. The shaping tool surface is designed in such a way that it can correspondingly map the outer flow surface of the outer paneling to be produced.

In dieser formgebenden Werkzeugoberfläche befindet sich im Bereich der herzustellenden Öffnung der Außenverkleidung ein Kernwerkzeug, welches hinsichtlich der Form und Geometrie der Türeinrichtung entspricht. Das Kernwerkzeug steht dabei von der übrigen, das Kernwerkzeug umgebenden Werkzeugoberfläche um ein Türdickenmaß heraus, sodass in diesem Bereich zur Herstellung der Öffnung in der Au-ßenverkleidung kein Fasermaterial abgelegt werden soll. Die Werkzeugoberfläche im Bereich des Kernwerkzeuges wird somit durch das Kernwerkzeug besetzt, um so die Öffnung der Außenverkleidung entsprechend bilden zu können.A core tool is located in this shaping tool surface in the area of the opening to be produced in the outer paneling, which corresponds to the shape and geometry of the door device. The core tool protrudes from the rest of the tool surface surrounding the core tool by the thickness of the door, so that no fiber material should be deposited in this area for making the opening in the outer paneling. The tool surface in the area of the core tool is thus occupied by the core tool in order to be able to form the opening of the outer lining accordingly.

Es wird nun ein erstes Fasermaterial in das Formwerkzeug eingebracht, indem das erste Fasermaterial auf der Werkzeugoberfläche in einem Öffnungsrandabschnitt um das Kernwerkzeug herum keilförmig in Richtung Kernwerkzeug ansteigend abgelegt wird. Dieses erste Fasermaterial, welches in das Formwerkzeug eingebracht wird, wird dabei innerhalb des Öffnungsrandabschnittes so abgelegt, dass von dem äußeren Rand des Öffnungsrandabschnittes ausgehend von der formgebenden Werkzeugoberfläche das abgelegte erste Fasermaterial kontinuierlich in Richtung oberer Rand des Kernwerkzeuges keilförmig ansteigt. Das erste Fasermaterial wird somit vom äußeren Rand des Öffnungsrandabschnittes in Richtung Kernwerkzeug rampenförmig auf die formgebende Werkzeugoberfläche im Öffnungsrandabschnitt abgelegt.A first fiber material is now introduced into the mold by the first fiber material being deposited on the tool surface in an opening edge section around the core tool in a wedge-shaped manner rising in the direction of the core tool. This first fiber material, which is introduced into the mold, is deposited within the opening edge section in such a way that the deposited first fiber material rises continuously in a wedge shape from the outer edge of the opening edge section, starting from the shaping tool surface, towards the upper edge of the core tool. The first fiber material is thus deposited in a ramp shape from the outer edge of the opening edge section in the direction of the core tool onto the shaping tool surface in the opening edge section.

Das erste Fasermaterial ist somit nach dem Ablegen auf die formgebende Werkzeugoberfläche im Bereich des Öffnungsrandabschnittes rampenförmig in Richtung Kernwerkzeug ausgebildet, sodass ein homogener Verlauf von der formgebenden Werkzeugoberfläche außerhalb des Öffnungsrandabschnittes in Richtung Kernwerkzeug bis zum oberen Rand des Kernwerkzeuges, der um das Türdickenmaß von der formgebenden Werkzeugoberfläche heraussteht, gebildet wird. Insbesondere befinden sich in diesem homogenen Verlauf keine Stufen oder Kanten, sodass hierauf weiteres Fasermaterial abgelegt werden kann.After being placed on the shaping tool surface in the area of the opening edge section, the first fiber material is ramped in the direction of the core tool, so that there is a homogeneous course from the shaping tool surface outside of the opening edge section in the direction of the core tool to the upper edge of the core tool, which is about the thickness of the door from the shaping Tool surface protrudes, is formed. In particular, there are no steps or edges in this homogeneous course, so that further fiber material can be placed on top of them.

Im nächsten Schritt wird nun nach dem Einbringen des ersten Fasermaterials ein weiteres zweites Fasermaterial in das Formwerkzeug eingebracht, indem das zweite Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche außerhalb des Öffnungsrandabschnittes und auf das bereits eingebrachte erste Fasermaterial im Öffnungsrandabschnitt derart abgelegt wird, dass das zweite Fasermaterial über das Kernwerkzeug ragt, um einen innenliegenden Öffnungsanschlag an der Außenverkleidung mit Öffnung zu bilden.In the next step, after the first fiber material has been introduced, another second fiber material is introduced into the mold by placing the second fiber material on the tool surface outside the opening edge section and on the first fiber material already introduced in the opening edge section in such a way that the second fiber material over the core tool protrudes to form an inboard opening stop on the opening outer panel.

Die Rampe bzw. der Keil, der durch das erste Fasermaterial im Öffnungsrandabschnitt des Formwerkzeuges gebildet wurde, wird nun für die Ablage des zweiten Fasermaterials genutzt, die im Wesentlichen die eigentliche Struktur der Außenverkleidung bildet. Außerhalb des Öffnungsrandabschnittes wird das zweite Fasermaterial für die Bildung der äußeren Strömungsoberfläche genutzt, während im Öffnungsrandabschnitt das erste Fasermaterial die äußere Strömungsoberfläche bildet. Das zweite Fasermaterial wird dabei soweit in Richtung Kernwerkzeug über den Öffnungsrandabschnitt hinaus abgelegt, dass das zweite Fasermaterial zumindest teilweise über das Kernwerkzeug ragt und dieses zumindest teilweise abdeckt. Der Abschnitt des zweiten Fasermaterials, der über das Kernwerkzeug ragt, bildet einen Öffnungsanschlag, der von außen betrachtet innenliegend in den Bereich der Öffnung hineinragt, wenn das Bauteil entformt wurde.The ramp or the wedge, which was formed by the first fiber material in the opening edge section of the mold, is now used for depositing the second fiber material, which essentially forms the actual structure of the outer lining. Outside the opening edge section, the second fiber material is used to form the outer flow surface, while in the opening edge section the first fiber material forms the outer flow surface. The second fiber material is deposited so far in the direction of the core tool beyond the opening edge section that the second fiber material protrudes at least partially over the core tool and at least partially covers it. The section of the second fiber material that protrudes beyond the core tool forms an opening stop which, viewed from the outside, protrudes into the area of the opening on the inside when the component has been removed from the mold.

Anschließend wird die Außenverkleidung hergestellt, indem das Matrixmaterial, welches das Fasermaterial einbettet, konsolidiert wird. Bereits konsolidiertes Matrixmaterial wird dabei nicht noch einmal konsolidiert.The outer lining is then produced by consolidating the matrix material embedding the fibrous material. Already consolidated matrix material is not consolidated again.

Mithilfe des vorliegenden Herstellungsverfahrens werden zwei wesentliche Vorteile erzielt. Zum einen wird durch das Kernwerkzeug mit dem vorgegebenen Türdickenmaß, das einem Dickenmaß eines Türelementes der Türeinrichtung entspricht, im Bereich der Öffnung eine Anschlagstiefe (Abstand zwischen äußerer Strömungsoberfläche und Öffnungsanschlag) realisiert, die im Herstellungsprozess nicht abhängig ist von Dickenschwankungen des Faserverbundwerkstoffes. Vielmehr werden Dickenschwankungen so gering wie möglich gehalten, um die Einhaltung der Stufenhöhe so genau wie nur möglich zu realisieren. Dabei kann reproduzierbar und prozesssicher eine Anschlagstiefe in der Öffnung realisiert werden, die dem Dickenmaß des Türelementes der Türeinrichtung entspricht. Wird die Türeinrichtung mit dem Türelement in ähnlicher Präzision gefertigt, so bilden sich an der äußeren Strömungsoberfläche im geschlossenen Zustand der Türeinrichtung keinerlei Stufen oder Kanten, die einen Umschlag in eine turbulente Grenzschichtströmung begünstigen.Two major advantages are achieved with the present manufacturing method. On the one hand, the core tool with the specified door thickness dimension, which corresponds to a thickness dimension of a door element of the door device, achieves a stop depth (distance between the outer flow surface and the opening stop) in the area of the opening, which is not dependent on fluctuations in the thickness of the fiber composite material in the manufacturing process. Rather, fluctuations in thickness are kept as small as possible in order to achieve compliance with the step height as precisely as possible. A stop depth in the opening that corresponds to the thickness of the door element of the door device can be implemented in a reproducible and process-reliable manner. If the door device with the door element is manufactured with similar precision, no steps or edges are formed on the outer flow surface when the door device is in the closed state, which promote a transition to a turbulent boundary layer flow.

Zum anderen wird durch das Kernwerkzeug und das Ablegen des ersten Fasermaterials erreicht, dass der Öffnungsanschlag in der Öffnung der Außenverkleidung aus dem Material gebildet werden kann, welches außerhalb des Öffnungsrandabschnittes die äußere Strömungsoberfläche bildet. Im Bereich der Öffnung wird dasjenige Fasermaterial, welches außerhalb des Öffnungsrandabschnittes die äußere Strömungsoberfläche bildet, in Richtung Innenraum zurückgesetzt, sodass es keiner Notwendigkeit bedarf, einen zusätzlichen Anschlag an der Innenseite der Außenverkleidung mithilfe von durch die äußere Strömungsoberfläche geführten Befestigungsmitteln zu montieren. Auf derartige Befestigungsmittel, mit denen ein solcher Anschlag an der Innenseite der Außenverkleidung befestigt wird (siehe 1), kann somit verzichtet werden. Vielmehr wird der Öffnungsanschlag integral aus dem Fasermaterial des Kernwerkzeuges, welches außerhalb des Öffnungsrandabschnittes die äußere Strömungsoberfläche bildet, gebildet.On the other hand, the core tool and the laying down of the first fiber material ensure that the opening stop is formed from the material in the opening of the outer lining which forms the outer flow surface outside the opening edge portion. In the area of the opening, the fiber material that forms the outer flow surface outside of the edge section of the opening is set back in the direction of the interior, so that there is no need to mount an additional stop on the inside of the outer lining using fasteners guided through the outer flow surface. On such fasteners with which such a stop is attached to the inside of the outer panel (see 1 ), can therefore be omitted. Rather, the opening stop is formed integrally from the fiber material of the core tool, which forms the outer flow surface outside of the opening edge section.

Ein weiterer Vorteil dieses Verfahrens liegt in der Verwendung von offenen Formwerkzeugkonzepten für die Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung. Denn bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren bedarf es keines geschlossenen Formwerkzeuges, um die Außenverkleidung mit der gewünschten Maßhaltigkeit herzustellen. Vielmehr kann auf ein offenes Formwerkzeug zurückgegriffen werden, obwohl offene Formwerkzeugkonzepte in der Praxis zu Schwankungen der Dickenmaße führen. So wird nach dem Einbringen aller Fasermaterialien ein Vakuumaufbau hergestellt, unter dem das eingebrachte Fasermaterial vakuumdicht eingeschlossen ist. Anschließend wird das Fasermaterial evakuiert und gegebenenfalls mit Matrixmaterial infundiert. Unter Druck- und/oder Temperaturbeaufschlagung, beispielsweise in einem Autoklaven, wird nun das Matrixmaterial unter dem Vakuumaufbau konsolidiert. Trotz der dabei entstehenden Schwankungen der Maßhaltigkeit in Dickenrichtung kann prozesssicher eine definierte Anschlagstiefe für die Türeinrichtung erreicht werden, um somit einer korrespondierenden Türeinrichtung eine entsprechende laminare Grenzschichtströmung zu begünstigen.Another advantage of this process is the use of open mold concepts for the production of the outer skin with opening. Because with this method according to the invention, no closed mold is required to produce the outer paneling with the desired dimensional accuracy. Rather, an open mold can be used, although in practice open mold concepts lead to fluctuations in the thickness dimensions. After all fiber materials have been introduced, a vacuum is created under which the fiber material introduced is enclosed in a vacuum-tight manner. The fiber material is then evacuated and optionally infused with matrix material. Under pressure and/or temperature, for example in an autoclave, the matrix material is now consolidated under the vacuum build-up. Despite the resulting fluctuations in dimensional accuracy in the thickness direction, a defined stop depth for the door device can be achieved in a process-reliable manner, in order to promote a corresponding laminar boundary layer flow in a corresponding door device.

Schließlich wird das erste magnetischen Element des wenigstens einen Magnetpaares der Verschlussvorrichtung an der Außenverkleidung im Bereich der Öffnung so angeordnet, dass es mit dem an der Türeinrichtung angeordnete zweiten magnetischen Element des Magnetpaares zum Erzeugen der magnetischen Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft zusammenwirken kann.Finally, the first magnetic element of the at least one pair of magnets of the locking device is arranged on the outer paneling in the area of the opening in such a way that it can interact with the second magnetic element of the pair of magnets arranged on the door device to generate the magnetic attraction force for applying the magnetic holding force.

Die magnetischen Elemente können dabei in das trockene oder vorimprägnierte Fasermaterial eingebracht werden und zusammen mit dem infundierten Matrixmaterial ausgehärtet werden, wodurch eine mit dem jeweiligen magnetischen Element integralverbundenes Bauteil entsteht. Denkbar ist aber auch, dass die magnetischen Elemente seinem späteren Zeitpunkt nach der Herstellung des Bauteils hinzugefügt werden, beispielsweise durch kleben.The magnetic elements can be introduced into the dry or pre-impregnated fiber material and cured together with the infused matrix material, resulting in a component that is integrally connected to the respective magnetic element. However, it is also conceivable for the magnetic elements to be added at a later point in time after the component has been manufactured, for example by gluing.

Gemäß einer Ausführungsform zur Herstellung der Türeinrichtung ist vorgesehen, dass das Formwerkzeug zur Herstellung der Außenverkleidung ein erstes Formwerkzeug ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte umfasst:

  • - Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges zur Herstellung der passenden Türeinrichtung derart, dass das zweite Formwerkzeug zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Türeinrichtung eine formgebende Werkzeugoberfläche und eine Kavität aufweist, deren Tiefenmaß dem Türdickenmaß des Kernwerkzeuges des ersten Formwerkzeuges entspricht,
  • - Einbringen von Fasermaterial in das zweite Formwerkzeug durch Ablegen des Fasermaterial in die vorgesehene Kavität des zweiten Formwerkzeuges, um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung zu bilden,
  • - Herstellen der Türeinrichtung durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials der Faserpreform,
wobei das zweite magnetische Element an der Türeinrichtung oder der Faserpreform angeordnet wird.According to one embodiment for producing the door device, it is provided that the mold for producing the outer paneling is a first mold, the method comprising the further steps:
  • - Providing a second mold for producing the matching door device in such a way that the second mold has a shaping tool surface and a cavity to form the outer flow surface of the door device, the depth of which corresponds to the door thickness of the core tool of the first mold,
  • - introducing fiber material into the second mold by depositing the fiber material in the cavity provided in the second mold to form a fiber preform for the production of the door device,
  • - producing the door device by consolidating the matrix material of the fiber preform embedding the fiber material,
wherein the second magnetic element is arranged on the door device or the fiber preform.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform zur Herstellung der Türeinrichtung ist vorgesehen, dass das Formwerkzeug zur Herstellung der Außenverkleidung ein erstes Formwerkzeug ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte aufweist:

  • - Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges zur Herstellung der passenden Türeinrichtung derart, dass das zweite Formwerkzeug zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche der Türeinrichtung eine formgebende Werkzeugoberfläche aufweist,
  • - Einbringen von Fasermaterial in das zweite Formwerkzeug, indem Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche des zweiten Formwerkzeuges abgelegt wird, um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung zu bilden
  • - Erstellen einer Vakuumabdeckung über der Faserpreform und Herstellen der Türeinrichtung durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials,
  • - wobei mittels einer Sensoreinrichtung kontinuierlich während des Konsolidierens des Matrixmaterials die Dicke der Faserpreform detektiert und mittels einer Steuereinrichtung Parameter des Konsolidierungsprozesses in Abhängigkeit von der detektierten Dicke der Faserpreform und einer vorgegebenen Soll-Dicke angepasst werden,
wobei das zweite magnetische Element an der Türeinrichtung oder der Faserpreform angeordnet wird.According to an alternative embodiment for producing the door device, it is provided that the molding tool for producing the outer paneling is a first molding tool, with the method having the further steps:
  • - providing a second mold for producing the matching door device in such a way that the second mold has a shaping tool surface for forming the outer flow surface of the door device,
  • - Introducing fiber material into the second mold by fiber material being deposited on the tool surface of the second mold in order to form a fiber preform for the production of the door device
  • - Creation of a vacuum cover over the fiber preform and manufacture of the door device by consolidating the matrix material embedding the fiber material,
  • - wherein the thickness of the fiber preform is continuously detected by means of a sensor device during the consolidation of the matrix material and parameters of the consolidation process are determined by means of a control device as a function of the detected thickness of the Fiber preform and a specified target thickness are adjusted,
wherein the second magnetic element is arranged on the door device or the fiber preform.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Keileinleger aus dem ersten Fasermaterial bereitgestellt wird, der eine Ausnehmung für das Kernwerkzeug hat, wobei der Keileinleger auf die Werkzeugoberfläche im Öffnungsrandabschnitt abgelegt wird, indem das Kernwerkzeug in die Ausnehmung des Keileinlegers geführt wird.According to one embodiment, it is provided that a wedge insert made of the first fiber material is provided, which has a recess for the core tool, the wedge insert being placed on the tool surface in the opening edge section by guiding the core tool into the recess of the wedge insert.

Diese Ausnehmung des Keileinlegers legt dabei die zu bildende Öffnung frei und führt gleichzeitig zu einer Versteifung der Außenverkleidung im Bereich der Öffnung, um so die durch die Öffnung entstandene mechanische Beeinträchtigung zumindest teilweise kompensieren zu können. Gleichzeitig dient der Keileinleger als Aufnahme für die innenliegende Verschlussvorrichtung.This recess of the wedge insert exposes the opening to be formed and at the same time leads to a stiffening of the outer lining in the area of the opening in order to be able to at least partially compensate for the mechanical impairment caused by the opening. At the same time, the wedge insert serves as a receptacle for the internal locking device.

Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Keileinleger teilkonsolidiert, vorkonsolidiert oder vollständig konsolidiert bereitgestellt wird.According to one embodiment it is provided that the wedge insert is provided partially consolidated, pre-consolidated or fully consolidated.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 Befestigungskonzept an einer Nacelle nach dem Stand der Technik;
  • 2a Schematische Darstellung der Herstellung der Außenverkleidung mit Öffnung;
  • 2b Darstellung einer Außenverkleidung hergestellt gemäß 2a;
  • 3 Schematische Darstellung der Herstellung der Türeinrichtung;
  • 4 Schematische Darstellung des magnetischen Verschlussprinzips;
  • 5a,5b Schematische Darstellung eines ersten Öffnungsprinzips;
  • 6 Schematische Darstellung eines zweiten Öffnungsprinzips
  • 7 Schematische Darstellung eines Dritten Öffnungsprinzips
The invention is explained in more detail by way of example on the basis of the attached figures. Show it:
  • 1 Fastening concept on a nacelle according to the prior art;
  • 2a Schematic representation of the production of the outer paneling with opening;
  • 2 B Representation of an outer panel made according to 2a ;
  • 3 Schematic representation of the production of the door device;
  • 4 Schematic representation of the magnetic closure principle;
  • 5a , 5b Schematic representation of a first opening principle;
  • 6 Schematic representation of a second opening principle
  • 7 Schematic representation of a third opening principle

1 zeigt ein Befestigungskonzept an einer Außenverkleidung einer Triebwerksverkleidung, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dabei wird um die bestehende Öffnung herum, in die die Tür (auch Access Door genannt) eingesetzt werden soll, an der Innenseite eine Auflage montiert, die mithilfe von durch die äußere Strömungsoberfläche geführte Befestigungsmittel angeordnet ist. Auf den in die Öffnung hineinragenden Teil der Auflage wird dann die Tür geschraubt. Wie in 1 zu erkennen ist, sind dabei in der äußeren Strömungsoberfläche sowohl die Befestigungsmittel der Auflage an der äußeren Verkleidung als auch die Befestigungsmittel der Tür an der Auflage sichtbar, die eine Störung der äußeren Strömungsoberfläche darstellen. Dies gilt es mit der vorliegenden Erfindung zu vermeiden. 1 shows a fastening concept on an outer cowling of an engine cowling, as is known from the prior art. In this case, around the existing opening in which the door (also called access door) is to be inserted, a support is mounted on the inside, which is arranged using fasteners guided through the outer flow surface. The door is then screwed onto the part of the support projecting into the opening. As in 1 As can be seen, both the attachment means of the overlay to the outer panel and the attachment means of the door to the overlay are visible in the outer flow surface, representing a disturbance of the outer flow surface. This is to be avoided with the present invention.

2a zeigt schematisch die Herstellung einer Außenverkleidung 10 mit Öffnung 13 in einer Querschnittsdarstellung. Es wird zunächst ein erstes Formwerkzeug 100 bereitgestellt, das eine erste formgebende Werkzeugoberfläche 110 aufweist, welche die spätere äußere Strömungsoberfläche 11 der Außenverkleidung 10 bilden soll. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die erste formgebende Werkzeugoberfläche 110 eben ausgebildet, was in der Praxis jedoch in der Regel durch eine gekrümmte bzw. leicht gekrümmte Oberfläche ersetzt werden wird, um die Soll-Form der Außenverkleidung entsprechend nachzubilden. Ein solches leicht gekrümmtes Bauteil ist dabei in der 2b gezeigt, wie es gemäß des Verfahrens der 2a hergestellt werden kann. 2a shows schematically the production of an outer panel 10 with opening 13 in a cross-sectional view. First, a first molding tool 100 is provided, which has a first shaping tool surface 110, which is intended to form the subsequent outer flow surface 11 of the outer paneling 10. In the exemplary embodiment shown, the first shaping tool surface 110 is flat, but in practice this is usually replaced by a curved or slightly curved surface in order to correspondingly simulate the desired shape of the outer paneling. Such a slightly curved component is in the 2 B shown as per the method of 2a can be made.

Im Ausführungsbeispiel der 2a wird des Weiteren ein Kernwerkzeug 120 bereitgestellt, das auf einen Teil der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 des Formwerkzeuges 100 aufgelegt wird. Denkbar ist aber auch, dass das Kernwerkzeug 120 integraler Bestandteil des Formwerkzeuges 100 ist. Das Kernwerkzeug 120 wird dabei in den Bereich eingesetzt, wo die spätere Öffnung 13 der herzustellenden Au-ßenverkleidung 10 liegen soll. Das Kernwerkzeug 120 besetzt somit den Platz für die spätere Öffnung 13, sodass an dieser Stelle kein Fasermaterial abgelegt werden kann.In the embodiment of 2a Furthermore, a core tool 120 is provided, which is placed on part of the shaping tool surface 110 of the molding tool 100 . However, it is also conceivable that the core tool 120 is an integral part of the molding tool 100 . The core tool 120 is used in the area where the later opening 13 of the outer cladding 10 to be produced is to be located. The core tool 120 thus occupies the space for the later opening 13, so that no fiber material can be deposited at this point.

Das Kernwerkzeug 120 steht dabei mit einem Türdickenmaß d von der übrigen formgebenden Werkzeugoberfläche 110 nach oben hin ab, wobei das Türdickenmaß d letztlich die Tiefe der Öffnung bis zu einem später noch näher erläuterten Anschlag definiert.The core tool 120 protrudes upwards with a door thickness dimension d from the rest of the shaping tool surface 110, the door thickness dimension d ultimately defining the depth of the opening up to a stop that will be explained in more detail later.

Im ersten Schritt wird ein erstes Fasermaterial 20 in einem Öffnungsrandabschnitt 130 der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 abgelegt, wobei der Öffnungsrandabschnitt mit einem gewissen Abstand um das Kernwerkzeug 120 herum vorgesehen ist. Der Öffnungsrandabschnitt 130 definiert somit einen umlaufenden Abschnitt um das Kernwerkzeug 120 herum, der in dem später hergestellten Bauteil einen Randabschnitt der Öffnung 13 bildet.In the first step, a first fiber material 20 is deposited in an opening edge portion 130 of the shaping tool surface 110, the opening edge portion being provided around the core tool 120 with a certain clearance. The opening edge section 130 thus defines a peripheral section around the core tool 120 which forms an edge section of the opening 13 in the component which is produced later.

In diesen Öffnungsrandabschnitt 130 wird nun das erste Fasermaterial 20 keilförmig bzw. rampenförmig in Richtung Kernwerkzeug ansteigend abgelegt, und zwar derart, dass am oberen Rand 122 des Kernwerkzeuges 120 das erste Fasermaterial 20 bündig abschließt. Ausgehend von der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 des Formwerkzeuges 100 steigt das erste Fasermaterial 20 keilförmig bzw. rampenförmig bis zu diesen oberen Rand 122 des Kernwerkzeuges 120 an und bildet so einen homogenen, kontinuierlich ansteigenden Verlauf von der formgebenden Werkzeugoberfläche 110 bis zum oberen Rand 122, an dem sich eine Kernwerkzeug-Oberfläche 124 anschließt.The first fiber material 20 is then placed in this opening edge section 130 in a wedge-shaped or ramp-shaped manner, rising in the direction of the core tool, specifically in such a way that at the upper edge 122 of the core tool 120, the first fiber material 20 terminates flush. Starting from the shaping tool surface 110 of the molding tool 100, the first fiber material 20 rises in a wedge-shaped or ramp-shaped manner up to this upper edge 122 of the core tool 120 and thus forms a homogeneous, continuously rising course from the shaping tool surface 110 to the upper edge 122 at which followed by a core tool surface 124.

Das erste Fasermaterial 20 wird dabei vorzugsweise um das gesamte Kernwerkzeug 120 herum in dieser Art abgelegt.The first fiber material 20 is preferably laid down in this way around the entire core tool 120 .

Im nächsten Schritt wird nun ein zweites Fasermaterial 21 in das Formwerkzeug 100 eingebracht, indem das zweite Fasermaterial 21 auf die formgebende Werkzeugoberfläche 110 außerhalb des Öffnungsrandabschnittes 130, auf das im Öffnungsrandabschnitt 130 keilförmig bzw. rampenförmig abgelegte erste Fasermaterial 20 sowie teilweise auf die obere Kernwerkzeug-Oberfläche 124 des Kernwerkzeuges 120 abgelegt wird. Der Teil des zweiten Fasermaterials 21, der zumindest teilweise auf der oberen Kernwerkzeug-Oberfläche 124 abgelegt wird, ragt somit zumindest teilweise über das Kernwerkzeug 120 und bildet so einen innen liegenden Öffnungsanschlag 14, an dem die später einzusetzende Türeinrichtung (nicht dargestellt) in der geschlossenen Position anschlägt.In the next step, a second fiber material 21 is now introduced into the mold 100 by placing the second fiber material 21 on the shaping tool surface 110 outside the opening edge section 130, on the first fiber material 20 laid in a wedge shape or ramp shape in the opening edge section 130 and partially on the upper core tool Surface 124 of the core tool 120 is stored. The part of the second fiber material 21 that is at least partially deposited on the upper core tool surface 124 thus protrudes at least partially over the core tool 120 and thus forms an internal opening stop 14 against which the door device (not shown) to be inserted later in the closed position strikes.

Durch das Kernwerkzeug 120 und das im Öffnungsrandabschnitt 130 des Kernwerkzeuges 120 keilförmig bzw. rampenförmig abgelegte erste Fasermaterial 20 wird das zweite Fasermaterial 21, welches außerhalb der Öffnung 13 und des Öffnungsrandabschnittes 130 die äußere Strömungsoberfläche 11 bildet, nach innen bzw. in Richtung Innenbereich bzw. in Richtung Innenseite 12 abgelenkt, sodass ein nach innen versetzter Öffnungsanschlag 14 mit einer Auflagefläche integral aus dem zweiten Fasermaterial 21, welches eigentlich die äußere Strömungsoberfläche 11 bildet, gebildet wird. Es bedarf somit im Öffnungsrandabschnitt 130 keine zusätzlichen Verbindungselemente, um einen innenliegenden zusätzlichen Anschlag zu befestigen, sowie dies im Stand der Technik der Fall ist (siehe 1).The second fiber material 21, which forms the outer flow surface 11 outside of the opening 13 and the opening edge section 130, is pushed inwards or in the direction of the inner area or deflected towards the inside 12, so that an inwardly offset opening stop 14 with a bearing surface is formed integrally from the second fiber material 21, which actually forms the outer flow surface 11. No additional connecting elements are therefore required in the opening edge section 130 in order to attach an additional internal stop, as is the case in the prior art (see FIG 1 ).

Die äußere Strömungsoberfläche 11 der Außenverkleidung 10 wird dabei sowohl teilweise aus dem zweiten Fasermaterial 21 sowie aus dem ersten Fasermaterial 20 im Bereich des Öffnungsrandabschnittes 130 gebildet.The outer flow surface 11 of the outer paneling 10 is formed both partially from the second fiber material 21 and from the first fiber material 20 in the area of the opening edge section 130 .

Dabei ist denkbar, dass das zweite Fasermaterial 21 vollständig auf der oberen Kernwerkzeug-Oberfläche 124 abgelegt wird, wobei in einem späteren Prozessschritt dann eine Öffnung in das zweite Fasermaterial 21 eingebracht wird, um so einen entsprechenden Zugriff in den Innenbereich zu ermöglichen. Dies vereinfacht die Faserablage des zweiten Fasermaterials 21, erfordert jedoch einen zusätzlichen Prozessschritt.It is conceivable that the second fiber material 21 is placed completely on the upper core tool surface 124, with an opening then being made in the second fiber material 21 in a later process step in order to enable corresponding access to the interior. This simplifies the laying down of the fibers of the second fiber material 21, but requires an additional process step.

Durch diese Herstellung einer Außenverkleidung 10 wird es des Weiteren möglich, dass der Abstand zwischen der äußeren Strömungsoberfläche 11 der Außenverkleidung und dem Öffnungsanschlag 14 unabhängig von Dickenschwankungen bei der Konsolidierung des Matrixmaterials prozesssicher reproduzierbar ist, sodass die hieraus definierte Anschlagstiefe (Abstand zwischen äußere Strömungsoberfläche 11 und Öffnungsanschlag 14) nur noch von den Toleranzen bei der Herstellung des Kernwerkzeuges 120 abhängt.This production of an outer lining 10 also makes it possible for the distance between the outer flow surface 11 of the outer lining and the opening stop 14 to be reliably reproducible regardless of thickness fluctuations during the consolidation of the matrix material, so that the stop depth defined from this (distance between the outer flow surface 11 and Opening stop 14) only depends on the tolerances in the manufacture of the core tool 120.

Der in 2a schematisch dargestellte Aufbau zur Herstellung der Außenverkleidung 10 kann des Weiteren durch einen (nicht dargestellten) Vakuumaufbau abgedeckt und dann evakuiert werden, um das Matrixmaterial in das Fasermaterial zu infundieren und anschließend in einem Autoklavprozess zu konsolidieren. Damit wird die Möglichkeit geschaffen, derartige Außenverkleidungen für Flugobjekte in einem offenen Formwerkzeugkonzept herzustellen, ohne dass Schwankungen in der Anschlagstiefe befürchtet werden müssen, die später zu Stufen oder Kanten in der äu-ßeren Strömungsoberfläche 11 bei geschlossener Türeinrichtung führen und somit eine turbulente Grenzschicht begünstigen.the inside 2a The structure shown schematically for producing the outer lining 10 can also be covered by a vacuum structure (not shown) and then evacuated in order to infuse the matrix material into the fiber material and then to consolidate it in an autoclave process. This creates the possibility of producing such outer panels for flying objects in an open mold concept without having to fear fluctuations in the impact depth, which later lead to steps or edges in the outer flow surface 11 when the door device is closed and thus promote a turbulent boundary layer.

3a zeigt in einer schematischen Darstellung die Herstellung der passenden Türeinrichtung 30 mittels eines geschlossenen Formwerkzeugkonzeptes. Hierfür wird ein zweites Formwerkzeug 200 bereitgestellt, das in einer ersten Formwerkzeughälfte 210 eine Kavität 230 aufweist, in die Fasermaterial 31 eingebracht wird. Anschließend, wenn die Kavität 230 mit dem Fasermaterial 31 gefüllt ist, wird das Formwerkzeug 200 mit einer korrespondierenden zweiten Formwerkzeughälfte 220 geschlossen. Das im Fasermaterial 31 in der Kavität 230 enthaltene Matrixmaterial, welches auch nach dem Einbringen des Fasermaterials 31 in dieses infundiert werden kann, wird nun konsolidiert, um so die Türeinrichtung 30 herzustellen. Im Randbereich der Türeinrichtung 30 wird dabei eine Türanschlag 32 gebildet, der mit dem Öffnungsanschlag 14 der Außenverkleidung mit Öffnung entsprechend passgenau zusammenwirkt. 3a shows in a schematic representation the production of the appropriate door device 30 by means of a closed mold concept. For this purpose, a second mold 200 is provided, which has a cavity 230 in a first mold half 210, into which fiber material 31 is introduced. Then, when the cavity 230 is filled with the fiber material 31, the mold 200 is closed with a corresponding second mold half 220. The matrix material contained in the fiber material 31 in the cavity 230, which can also be infused into the fiber material 31 after it has been introduced, is now consolidated in order to produce the door device 30 in this way. A door stop 32 is formed in the edge region of the door device 30, which interacts with the opening stop 14 of the outer paneling with an opening with a correspondingly precise fit.

Durch die Verwendung eines geschlossenen Formwerkzeugkonzeptes kann die Dicke der Türeinrichtung 30 durch die fest vorgegebene Höhe h der Kavität 230 (definiert zwischen dem Grund der Kavität 230 und der Innenseite der oberen Formwerkzeughälfte 220) prozesssicher reproduziert werden, sodass Dickenschwankungen lediglich von der Genauigkeit bei der Herstellung des Formwerkzeuges 200 abhängen. Die Höhe h der Kavität 230 entspricht dabei der Höhe des Kernwerkzeuges 120, die wiederum dem Türdickenmaß d entspricht. Damit passt die herzustellende Türeinrichtung 30 exakt in die durch das Kernwerkzeug 120 gebildete Öffnung der Außenverkleidung 10, ohne dass Stufen oder Kanten in der äußeren Strömungsoberfläche verbleiben. Mithilfe eines solchen Herstellungsverfahrens kann somit unter Verwendung eines offenen Formwerkzeugkonzeptes zumindest bei der Herstellung der Außenverkleidung eine laminar umströmbare Außenverkleidung hergestellt werden.By using a closed mold concept, the thickness of the door device 30 can be reliably reproduced by the predetermined height h of the cavity 230 (defined between the bottom of the cavity 230 and the inside of the upper mold half 220), so that fluctuations in thickness depend only on the accuracy in the manufacture of the mold 200. The height h of the cavity 230 corresponds to the height of the core tool 120, which in turn corresponds to the door thickness d. The door device 30 to be produced thus fits exactly into the opening in the outer panel 10 formed by the core tool 120 without steps or edges remaining in the outer flow surface. With the aid of such a production method, an outer lining around which a laminar flow can be carried out can be produced using an open mold concept, at least during the production of the outer lining.

Das in 2a gezeigte erste Fasermaterial 20 kann dabei in Form eines Keileinlegers eingebracht werden, der eine Ausnehmung hat, in die das Kernwerkzeug 120 passt. Der Keileinleger ist dabei so vorkonfiguriert, dass er als Ganzes in den Öffnungsrandabschnitt 130 eingesetzt werden kann. Der Keileinleger weist dabei bereits die gewünschte Keilform bzw. Rampenform auf.This in 2a The first fiber material 20 shown can be introduced in the form of a wedge insert, which has a recess into which the core tool 120 fits. The wedge insert is preconfigured in such a way that it can be inserted into the opening edge section 130 as a whole. The wedge insert already has the desired wedge shape or ramp shape.

4 zeigt eine Erfindung gemäß Außenverkleidung 10 mit eine Öffnung 13, in die eine Türeinrichtung 30 eingesetzt werden soll. Die obere Abbildung der 4 zeigt dabei die geöffnete Position der Türeinrichtung 30, während die untere Abbildung der 4 die Türeinrichtung 30 in der geschlossenen Position zeigt. 4 Figure 12 shows an invention according to outer panel 10 having an opening 13 into which a door assembly 30 is intended to be inserted. The upper figure of the 4 shows the open position of the door device 30, while the lower figure of the 4 shows the door assembly 30 in the closed position.

Die Außenverkleidung 10 hat einen Öffnungsanschlag 14, der mit einem Türanschlag 32 der Türeinrichtung 30 so zusammenwirkt, dass die Türeinrichtung 30 in der Ebene der Außenverkleidung 10 sowie in Richtung Innenbereich formschlüssig fixiert wird.The outer panel 10 has an opening stop 14 which interacts with a door stop 32 of the door device 30 in such a way that the door device 30 is positively fixed in the plane of the outer panel 10 and in the direction of the interior.

In dem Öffnungsanschlag 14, genauer in der Auflagefläche des Öffnungsanschlages 14, ist ein erstes magnetisches Element 40a angeordnet, das mit einem in dem Türanschlag 32 vorgesehenen zweiten magnetischen Element 40b so zusammenwirkt, dass aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft zwischen den beiden magnetischen Elementen 40a, 40b eine Haltekraft in Richtung Innenbereich auf die Türeinrichtung 30 ausgeübt wird, sodass diese nun auch in Richtung Außenbereich kraftschlüssig gehalten wird. Die beiden magnetischen Elemente 40a, 40b bilden dabei zusammen ein Magnetpaar 40.A first magnetic element 40a is arranged in the opening stop 14, more precisely in the contact surface of the opening stop 14, which interacts with a second magnetic element 40b provided in the door stop 32 in such a way that due to a magnetic attraction force between the two magnetic elements 40a, 40b Retaining force is exerted on the door device 30 in the direction of the interior, so that it is now also held in a non-positive manner in the direction of the exterior. The two magnetic elements 40a, 40b together form a pair of magnets 40.

Auf der gegenüberliegenden Seite der Türeinrichtung 30 ist ein weiteres Magnetpaar 41 mit einem ersten magnetischen Element 41a und einen zweiten magnetischen Element 41 b angeordnet, sodass die Türeinrichtung 30 auf beiden Seiten magnetisch gehalten wird.Another pair of magnets 41 with a first magnetic element 41a and a second magnetic element 41b is arranged on the opposite side of the door device 30, so that the door device 30 is held magnetically on both sides.

Mindestens eines der magnetische Elemente der Magnetpaare 40, 41 kann beispielsweise Elektromagnet sein, sodass zum Öffnen der Türeinrichtung 30 der Elektromagneten ausgeschaltet wird und so der Kraftschluss in Richtung Außenbereich aufgehoben wird. Die Türeinrichtung 30 kann nun in die geöffnete Position gebracht werden.At least one of the magnetic elements of the pairs of magnets 40, 41 can be an electromagnet, for example, so that the electromagnet is switched off in order to open the door device 30 and the frictional connection in the direction of the outside area is thus eliminated. The door device 30 can now be brought into the open position.

In den 5 ist eine Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem der Öffnungsanschlag 14 nicht vollständig umlaufend in der Öffnung 13 im Randabschnitt vorgesehen ist, sondern nur teilweise umlaufend ist, sodass sich ein Abschnitt 15 im Randbereich der Öffnung 13 ohne Öffnungsanschlag 14 ergibt. In diesem Abschnitt 15 liegt die Türeinrichtung 30 mit ihrem umlaufend ausgebildeten Türanschlag 32 nicht an einem in die Öffnung ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt auf, sodass in diesem Abschnitt 15 ohne Öffnungsanschlag kein Formschluss in Richtung Innenbereich hergestellt wird. Dies ist in 5a in einer Draufsicht auf die Außenverkleidung 10 gezeigt.In the 5 an embodiment is shown in which the opening stop 14 is not provided completely circumferentially in the opening 13 in the edge section, but only partially circumferentially, resulting in a section 15 in the edge area of the opening 13 without opening stop 14 . In this section 15, the door device 30 with its peripheral door stop 32 does not rest on an edge section that protrudes into the opening and is set back towards the interior, so that in this section 15 without an opening stop there is no form fit towards the interior. this is in 5a shown in a plan view of the outer panel 10 .

In der 5b wird dabei das Öffnungsprinzip gezeigt, wenn im Randabschnitt der Öffnung 13 ein solcher Abschnitt 15 ohne Öffnungsanschlag vorgesehen ist. Durch eine Kraft im Bereich des Abschnittes 15 ohne Öffnungsanschlag in Richtung Innenraum auf die Türeinrichtung 30 wird ein Kippmoment erzeugt, welches geeignet ist, den an der gegenüberliegenden Seite durch das Magnetpaar 40 gebildeten Kraftschluss aufgrund einer magnetischen Anziehungskraft zu überwinden, wodurch die Türeinrichtung 30 in der Öffnung 13 der Außenverkleidung 10 gekippt wird. Nun kann händisch unter die Türeinrichtung 30 gegriffen werden und diese aus der Öffnung 13 entnommen werden.In the 5b the opening principle is shown when such a section 15 without an opening stop is provided in the edge section of the opening 13 . A force in the area of section 15 without an opening stop in the direction of the interior on the door device 30 generates a tilting moment which is suitable for overcoming the frictional connection formed on the opposite side by the pair of magnets 40 due to a magnetic attraction force, whereby the door device 30 in the Opening 13 of the outer panel 10 is tilted. You can now reach under the door device 30 and remove it from the opening 13 .

Der Vorteil hierbei ist, dass keine zusätzlichen Hilfsmittel bedarf, um die Türeinrichtung 30 aus der Öffnung 13 von der geschlossenen Position in die geöffnete Position zu bringen.The advantage here is that no additional tools are required to bring the door device 30 out of the opening 13 from the closed position into the open position.

6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Türeinrichtung 30 mithilfe eines Saughebers 50 von der geschlossenen Position in die geöffnete Position gebracht wird. Hierfür wird der Saugheber 50 an der äußeren Strömungsoberfläche der Türeinrichtung 30 durch Unterdruck befestigt, sodass anschließend durch eine gegen die Anziehungskraft der Magnetpaare 40 und 41 wirkende Öffnungskraft auf die Türeinrichtung 30 aufgebracht werden kann. 6 shows an embodiment in which the door device 30 is brought from the closed position to the open position with the aid of a suction lifter 50 . For this purpose, the suction lifter 50 is attached to the outer flow surface of the door device 30 by negative pressure, so that an opening force acting against the attraction of the pairs of magnets 40 and 41 can then be applied to the door device 30 .

Eine alternative Form des Öffnung der Türeinrichtung 30 ist in 7 ging zeigt, wo eine Art Magnetheber 60 verwendet wird. Der Magnetheber 60 weist selber magnetische Elemente 61 auf, die eine Magnetkraft auf das jeweilige zweite magnetische Element 40b, 41 b der Verschlussvorrichtung der Außenverkleidung 10 aufbringen kann. Diese Magnetkraft des Magnethebers 60 dabei geeignet, die Magnetkraft der Magnetpaare 40, 41 zu überwinden, sodass die Türeinrichtung 30 geöffnet werden kann.An alternative form of opening the door device 30 is in 7 went shows where some kind of magnet lifter 60 is used. The magnetic lifter 60 itself has magnetic elements 61 which can apply a magnetic force to the respective second magnetic element 40b, 41b of the closure device of the outer lining 10. This magnetic force of the magnet lifter 60 is suitable for overcoming the magnetic force of the magnet pairs 40, 41 so that the door device 30 can be opened.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Außenverkleidungouter lining
1111
äußere Strömungsoberflächeouter flow surface
1212
Innenseiteinside
1313
Öffnungopening
1414
Öffnungsanschlagopening stop
1515
Abschnitt ohne ÖffnungsanschlagSection without opening stop
2020
erstes Fasermaterialfirst fiber material
2121
zweites Fasermaterialsecond fiber material
3030
Türeinrichtungdoor equipment
3131
Fasermaterial der TüreinrichtungFiber material of the door equipment
3232
Türanschlagdoor stop
4040
erstes Magnetpaarfirst pair of magnets
40a40a
erstes magnetisches Element des ersten Magnetpaaresfirst magnetic element of the first pair of magnets
40b40b
zweites magnetisches Element des ersten Magnetpaaressecond magnetic element of the first pair of magnets
4141
zweites Magnetpaarsecond pair of magnets
41 a41 a
erstes magnetisches Element des zweiten Magnetpaaresfirst magnetic element of the second pair of magnets
41 b41 b
zweites magnetisches Element des zweiten Magnetpaaressecond magnetic element of the second pair of magnets
5050
Saughebersiphon
6060
Magnethebermagnet lifter
6161
Magneten des Magnethebersmagnets of the magnet lifter
100100
Formwerkzeug/erstes FormwerkzeugForming tool/first forming tool
110110
formgebende Werkzeugoberfläche des ersten Formwerkzeugesshaping tool surface of the first mold
120120
Kernwerkzeugcore tool
122122
oberer Rand des Kernwerkzeugesupper edge of the core tool
124124
Kernwerkzeug-Oberflächecore tool surface
130130
Öffnungsrandabschnittopening edge section
200200
Formwerkzeug/zweites FormwerkzeugForm tool/second form tool
210210
erste Formwerkzeughälfte des zweiten Formwerkzeugesfirst mold half of the second mold
220220
zweite Formwerkzeughälfte des zweiten Formwerkzeugessecond mold half of the second mold
230230
Kavität des zweiten FormwerkzeugesCavity of the second mold

Claims (12)

Außenverkleidung (10) für ein Flugobjekt, um einen Innenbereich des Flugobjektes von einem Außenbereich des Flugobjektes abzugrenzen, mit - einer äußeren Strömungsoberfläche (11), die dem Außenbereich zugewandt und von einem Außenmedium umströmbar ist, - einer der äußeren Strömungsoberfläche (11) gegenüberliegenden und dem Innenbereich zugewandten Innenseite (12), - einer Öffnung (13) in der Strömungsoberfläche (11) derart, dass ein Zugriff von dem Außenbereich in den Innenbereich des Flugobjektes ermöglicht wird, und - einer Türeinrichtung (30) zum Öffnen und Schließen der Öffnung (13), die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Öffnung (13) bildet, - wobei die Außenverkleidung (10) mindestens einen in die Öffnung (13) ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Randabschnitt aufweist, der mit einer Auflagefläche einen Öffnungsanschlag (14) bildet, mit dem die Türeinrichtung (30) derart zusammenwirkt, dass in der geschlossenen Position mittels einer durch eine Verschlussvorrichtung aufgebrachten Haltekraft die Türeinrichtung (30) mit einem Türanschlag (32) an den Öffnungsanschlag (14) der Außenverkleidung (10) gedrückt wird, - wobei die Verschlussvorrichtung zum Aufbringen einer magnetischen Haltekraft eingerichtet ist und hierfür mindestens ein Magnetpaar (40, 41) aufweist, das aus zwei magnetischen Elementen (40a, 40b, 41a, 41 b) derart besteht, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung (30) die magnetischen Elemente (40a, 40b, 41a, 41 b) des Magnetpaares (40, 41) zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass der zurückgesetzte Randabschnitt der Öffnung (13) nur teilweise umlaufend in der Öffnung (13) ausgebildet ist, sodass wenigstens ein Abschnitt (15) in der Öffnung (13) ohne Öffnungsanschlag (14) derart vorgesehen ist, dass durch eine auf die Türeinrichtung (30) wirkende Kraft in Richtung Innenraum im Bereich des Abschnitts (15) ohne Öffnungsanschlag (14) ein Kippmoment erzeugbar ist, welches die magnetische Haltekraft der Verschlussvorrichtung überwindet.Outer paneling (10) for a flying object, to delimit an interior area of the flying object from an outer area of the flying object, with - an outer flow surface (11), which faces the outer area and an outer medium can flow around, - one opposite the outer flow surface (11) and the inner side (12) facing the inner area, - an opening (13) in the flow surface (11) in such a way that access from the outer area to the inner area of the flying object is made possible, and - a door device (30) for opening and closing the opening ( 13), which in a closed position forms part of the outer flow surface (11) of the opening (13), - the outer covering (10) having at least one edge section which projects into the opening (13) and is set back towards the interior and which has a Contact surface forms an opening stop (14) with which the door device (30) interacts in such a way that in the closed position the door device (30) has a door stop (32) against the opening stop (14) of the outer lining ( 10) is pressed, - wherein the closure device is set up to apply a magnetic holding force and for this purpose has at least one pair of magnets (40, 41), which consists of two magnetic elements (40a, 40b, 41a, 41 b) such that in the closed position of the door device (30), the magnetic elements (40a, 40b, 41a, 41 b) of the magnet pair (40, 41) exert a magnetic attraction force on one another in order to apply the magnetic holding force, characterized in that the recessed edge section of the opening (13) is only partially circumferential in the opening (13), so that at least one section (15) in the opening (13) is provided without an opening stop (14) in such a way that a force acting on the door device (30) in the direction of the interior in the area of the Section (15) without opening stop (14) a tilting moment can be generated, which overcomes the magnetic holding force of the closure device. Außenverkleidung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussvorrichtung eine Mehrzahl von Magnetpaaren (40, 41) aufweist, die jeweils aus zwei magnetischen Elementen (40a, 40b, 41a, 41 b) bestehen.Outer paneling (10) after claim 1 , characterized in that the closure device has a plurality of pairs of magnets (40, 41), each consisting of two magnetic elements (40a, 40b, 41a, 41b). Außenverkleidung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Magnetpaar (40, 41) ein erstes magnetisches Element (40a, 41a) hat, welches an der Außenverkleidung (10) angeordnet ist, und ein zweites magnetisches Element (40b, 41 b) hat, welches an der Türeinrichtung (30) angeordnet ist.Outer paneling (10) after claim 1 or 2 , characterized in that each magnet pair (40, 41) has a first magnetic element (40a, 41a) arranged on the outer panel (10) and a second magnetic member (40b, 41b) arranged on the door means (30). Außenverkleidung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste magnetische Element in der Auflagefläche des Öffnungsanschlages (14) und das zweite magnetische Element in dem Türanschlag (32) der Türeinrichtung (30) angeordnet ist.Outer paneling (10) after claim 3 , characterized in that the first magnetic element is arranged in the contact surface of the opening stop (14) and the second magnetic element in the door stop (32) of the door device (30). Außenverkleidung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Strömungsoberfläche (11) in der geschlossenen Position der Türeinrichtung (30) im Übergangsbereich zwischen einem äußeren Randabschnitt der Öffnung (13) und einem äußeren Randabschnitt der Türeinrichtung (30) keine Stufe oder eine Stufe aufweist, die kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm ist.Outer lining (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the outer flow surface (11) in the closed position of the door device (30) in the transition area between an outer edge section of the opening (13) and an outer edge section of the door device (30) no Step or has a step that is less than 0.5 mm, preferably less than 0.1 mm. Außenverkleidung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein magnetisches Element des Magnetpaares (40) ein Magnetfeld erzeugt, wobei das andere magnetische Element des Magnetpaares (40) so ausgebildet ist, dass es von dem Magnetfeld des ersten magnetischen Elementes angezogen wird.Outer paneling (10) according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one magnetic element of the pair of magnets (40) generates a magnetic field, the other magnetic element of the pair of magnets (40) being designed in such a way that it is separated from the magnetic field of the first magnetic element is attracted. Flugobjekt mit einer Außenverkleidung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Flying object with an outer covering (10) according to one of the preceding claims. Verfahren zur Herstellung einer Außenverkleidung (10) aus einem Faserverbundwerkstoff aufweisend ein Fasermaterial und ein das Fasermaterial einbettendes Matrixmaterial für ein Flugobjekt, wobei die Außenverkleidung (10) eine äußere Strömungsoberfläche (11), eine der äußeren Strömungsoberfläche (11) gegenüberliegende Innenseite (12) und in der Strömungsoberfläche (11) eine Öffnung (13) für eine Türeinrichtung (30) zum Öffnen und Schließen der Öffnung (13) hat, die in einer geschlossenen Position den Teil der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Öffnung (13) bildet, mit den Schritten: - Bereitstellen eines Formwerkzeuges (100) zur Herstellung der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) derart, dass das Formwerkzeug (100) eine flächige, formgebende Werkzeugoberfläche (110) zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) aufweist und in der Werkzeugoberfläche (110) im Bereich der herzustellenden Öffnung (13) ein Kernwerkzeug (120) hat, welches von der übrigen Werkzeugoberfläche (110) um ein Türdickenmaß heraussteht, - Einbringen eines ersten Fasermaterials (20) in das Formwerkzeug (100), indem das erste Fasermaterial (20) auf die Werkzeugoberfläche (110) in einem Öffnungsrandabschnitt (130) um das Kernwerkzeug (120) herum keilförmig in Richtung Kernwerkzeug (120) ansteigend abgelegt wird, - Einbringen wenigstens eines zweiten Fasermaterials (21) in das Formwerkzeug (100), indem das zweite Fasermaterial (21) auf die Werkzeugoberfläche (110) außerhalb des Öffnungsrandabschnittes (130) und auf das bereits eingebrachte erste Fasermaterial (20) im Öffnungsrandabschnitt (130) derart abgelegt wird, dass das zweite Fasermaterial (21) über das Kernwerkzeug (120) ragt, um einen in die Öffnung (13) ragenden und in Richtung Innenraum zurückgesetzten Öffnungsanschlag (14) mit einer Auflagefläche an der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) zu bilden, - Herstellen der Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden unkonsolidierten Matrixmaterials, dadurch gekennzeichnet, dass in die Außenverkleidung (10) mit Öffnung (13) ein erstes magnetisches Element wenigstens eines Magnetpaares (41) einer Verschlussvorrichtung so angeordnet wird, dass in der geschlossenen Position der Türeinrichtung (30), an der ein zweites magnetisches Element des Magnetpaares angeordnet ist, die magnetischen Elemente des Magnetpaares zueinander eine magnetische Anziehungskraft zum Aufbringen der magnetischen Haltekraft ausüben, um in der geschlossenen Position mittels der durch die Verschlussvorrichtung aufgebrachte Haltekraft die Türeinrichtung (30) mit einem Türanschlag (32) an den Öffnungsanschlag (14) der Au-ßenverkleidung (10) zu drücken.Method for producing an outer paneling (10) from a fiber composite material for a flying object, comprising a fiber material and a matrix material embedding the fiber material, wherein the outer paneling (10) has an outer flow surface (11), an inner side (12) opposite the outer flow surface (11) and in the flow surface (11) has an opening (13) for a door means (30) for opening and closing the opening (13), which in a closed position forms part of the outer flow surface (11) of the opening (13), with the Steps: - Providing a mold (100) for producing the outer panel (10) with opening (13) such that the mold (100) has a flat, shaping tool surface (110) for forming the outer flow surface (11) of the outer panel (10) with an opening (13) and has a core tool (120) in the tool surface (110) in the area of the opening (13) to be produced, which protrudes from the rest of the tool surface (110) by the thickness of a door, - introducing a first fiber material (20) in the molding tool (100), in that the first fiber material (20) is deposited on the tool surface (110) in an opening edge section (130) around the core tool (120) in a wedge-shaped manner, rising in the direction of the core tool (120), - introducing at least one second fiber material ( 21) into the mold (100) by placing the second fiber material (21) on the tool surface (110) outside the opening edge section (130) and on the first fiber material (20) already introduced in the opening edge section (130) in such a way that the second fiber material (21) protrudes over the core tool (120) in order to form an opening stop (14) which projects into the opening (13) and is set back in the direction of the interior and has a contact surface on the outer lining (10) with the opening (13), - producing the Outer lining (10) with an opening (13) by consolidating the unconsolidated matrix material embedding the fiber material, characterized in that a first magnetic element of at least one pair of magnets (41) of a closure device is arranged in the outer lining (10) with an opening (13) in such a way that in the closed position of the door device (30), on which a second magnetic element of the magnet pair is arranged, the magnetic elements of the magnet pair exert a magnetic attraction force on one another in order to apply the magnetic holding force, in order in the closed position by means of the holding force applied by the locking device to hold the To press the door device (30) with a door stop (32) against the opening stop (14) of the outer paneling (10). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (100) zur Herstellung der Außenverkleidung (10) ein erstes Formwerkzeug (100) ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte umfasst: - Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges (200) zur Herstellung der passenden Türeinrichtung (30) derart, dass das zweite Formwerkzeug (200) zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Türeinrichtung (30) eine formgebende Werkzeugoberfläche (110) und eine Kavität (230) aufweist, deren Tiefenmaß dem Türdickenmaß des Kernwerkzeuges (120) des ersten Formwerkzeuges (100) entspricht, - Einbringen von Fasermaterial (31) in das zweite Formwerkzeug (200) durch Ablegen des Fasermaterials (31) in die vorgesehene Kavität (230) des zweiten Formwerkzeuges (200), um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung (30) zu bilden, - Herstellen der Türeinrichtung (30) durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials der Faserpreform, - wobei das zweite magnetische Element an der Türeinrichtung (30) oder der Faserpreform angeordnet wird.procedure after claim 8 , characterized in that the molding tool (100) for producing the outer panel (10) is a first molding tool (100), the method comprising the further steps: - providing a second molding tool (200) for producing the matching door device (30) such that the second molding tool (200) for forming the outer flow surface (11) of the door device (30) has a shaping tool surface (110) and a cavity (230), the depth of which corresponds to the door thickness of the core tool (120) of the first molding tool (100) - introducing fiber material (31) into the second molding tool (200) by depositing the fiber material (31) in the cavity (230) provided in the second molding tool (200) in order to form a fiber preform for the production of the door device (30). - producing the door device (30) by consolidating the matrix material of the fiber preform embedding the fiber material, - wherein the second magnetic element is arranged on the door device (30) or the fiber preform. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Formwerkzeug (100) zur Herstellung der Außenverkleidung (10) ein erstes Formwerkzeug (100) ist, wobei das Verfahren die weiteren Schritte aufweist: - Bereitstellen eines zweiten Formwerkzeuges (200) zur Herstellung der passenden Türeinrichtung (30) derart, dass das zweite Formwerkzeug (200) zur Bildung der äußeren Strömungsoberfläche (11) der Türeinrichtung (30) eine formgebende Werkzeugoberfläche (110) aufweist, - Einbringen von Fasermaterial in das zweite Formwerkzeug (200), indem Fasermaterial auf die Werkzeugoberfläche (110) des zweiten Formwerkzeuges (200) abgelegt wird, um eine Faserpreform für die Herstellung der Türeinrichtung (30) zu bilden, - Erstellen einer Vakuumabdeckung über der Faserpreform und Herstellen der Türeinrichtung (30) durch Konsolidieren des das Fasermaterial einbettenden Matrixmaterials, - wobei mittels einer Sensoreinrichtung kontinuierlich während des Konsolidierens des Matrixmaterials die Dicke der Faserpreform detektiert und mittels einer Steuereinrichtung Parameter des Konsolidierungsprozesses in Abhängigkeit von der detektierten Dicke der Faserpreform und einer vorgegebenen Soll-Dicke angepasst werden, - wobei das zweite magnetische Element an der Türeinrichtung (30) oder der Faserpreform angeordnet wird.procedure after claim 8 , characterized in that the molding tool (100) for producing the outer panel (10) is a first molding tool (100), the method having the further steps: - providing a second molding tool (200) for producing the matching door device (30) such that the second molding tool (200) has a shaping tool surface (110) to form the outer flow surface (11) of the door device (30), - introducing fiber material into the second molding tool (200) by placing fiber material on the tool surface (110) of the second molding tool (200) in order to form a fiber preform for the manufacture of the door device (30), - creating a vacuum cover over the fiber preform and manufacturing the door device (30) by consolidating the matrix material embedding the fiber material, - using a sensor device continuously the thickness of the fiber preform is detected during the consolidation of the matrix material and parameters of the consolidation process are adjusted by means of a control device as a function of the detected thickness of the fiber preform and a specified target thickness, - the second magnetic element being arranged on the door device (30) or the fiber preform becomes. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Keileinleger aus dem ersten Fasermaterial (20) bereitgestellt wird, der eine Ausnehmung für das Kernwerkzeug (120) hat, wobei der Keileinleger auf die Werkzeugoberfläche (110) im Öffnungsrandabschnitt (130) abgelegt wird, indem das Kernwerkzeug (120) in die Ausnehmung des Keileinlegers geführt wird.Procedure according to one of Claims 8 until 10 , characterized in that a wedge insert made of the first fiber material (20) is provided, which has a recess for the core tool (120), the wedge insert being placed on the tool surface (110) in the opening edge section (130) by the core tool (120 ) is guided into the recess of the wedge insert. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Keileinleger teilkonsolidiert, vorkonsolidiert oder vollständig konsolidiert bereitgestellt wird.procedure after claim 11 , characterized in that the wedge insert is provided partially consolidated, pre-consolidated or fully consolidated.
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